将 char[] 转换为 C++ 中的结构时，计算机会忽略一个字节

Posted 2023-02-18

【中文标题】将 char[] 转换为 C++ 中的结构时，计算机会忽略一个字节

【英文标题】：A byte is ignored by the computer when casting a char[] to a struct in C++

【发布时间】：2022-01-05 17:14:12

【问题描述】：

我正在编写一个客户端-服务器程序，其中客户端是用 C++ 编写的，而服务器端是用 Python 编写的。

字节流从服务器端发送并接收到char[] 缓冲区，然后使用reinterpret_cast 转换为适当的结构。

char response_buffer[7];
recv(sock, response_buffer, 7, 0);
s_response* response = reinterpret_cast<s_response*>(response_buffer);
cout << response -> code << endl;

结构体是这样定义的：

typedef struct 
    unsigned char version;
    unsigned short code;
    unsigned int payload_size;
 s_response;

但不是version (1 字节) 得到response_buffer[0] 中的值，而code 得到response_buffer[1] 和response_buffer[2] (两个字节 )，code 最终得到response_buffer[2] 和response_buffer[3] 中的值，而payload_size 得到response_buffer[4] 到response_buffer[6]，因此，值response_buffer[1] 不会插入到任何结构的属性中，并且结果是一团糟。

起初，我认为这是由于字节顺序，但是当我发送值 2、2001 和 13821 时，例如，从服务器端来看，response_buffer中的值如下：

0. 00000010
1. 11101001
2. 00000011
3. 11111101
4. 00110101
5. 00000000
6. 00000000

这是我期望得到的，并且顺序正确。但是当我打印出response->code 时，我得到的值是64771，它是11111101 00000011（上面列表中的2 和3），而不是2001，它是00000011 11101001（列表中的1 和2）。意思是，当我将char* 转换为s_response* 时，response_buffer 中位置 1 的字节将被忽略，并且从那里开始的值从正确的顺序偏移了一个字节。

知道我做错了什么吗？

【问题讨论】：

此问题显示的代码不符合 *** 显示 minimal reproducible example 的要求。因此，这里的任何人都不太可能最终回答这个问题。但最多只能猜测。你需要edit你的问题来展示一个最小的例子，不超过一两页代码（“最小”部分），其他人都可以剪切/粘贴完全如图所示，编译、运行和重现所描述的问题（“可重现”部分，这包括任何辅助信息，如程序的任何输入）。请参阅How to Ask 了解更多信息。

另外，如果您尝试查看sizeof 的结构是什么，您可能会感到惊讶，并自己找出答案。

char response_buffer[7]; 可能不够大，无法容纳s_response 类型的对象（由于结构填充） - 您应该改用char response_buffer[sizeof(s_response)];

reinterpret_cast<s_response*>(response_buffer) 看起来像 UB。

如果你使用 TCP，你需要检查你收到了多少，只有当你得到足够的时候才能解析数据。

【参考方案1】：

正如 cmets 中所写，是结构填充造成了问题。 如下图添加#pragmas即可解决

#pragma pack(push,1)
typedef struct 
    unsigned char version;
    unsigned short code;
    unsigned int payload_size;
 s_response;
#pragma pack(pop)