写入 int vs uint16_t 时的内存填充

Posted 2023-02-17

【中文标题】写入 int vs uint16_t 时的内存填充

【英文标题】：Memory filling when writing int vs uint16_t

【发布时间】：2018-01-25 12:47:10

【问题描述】：

我一直在看一些代码，我看到了一个有趣的事情：在某些时候有一行

pTable[i] = ((int *)val)[i]; // case 1

pTable 是 uint16_t 指针，val 是 void 指针；所以我想把它改成

pTable[i] = ((uint16_t *)val)[i]; // case 2

并发现输出中的一些差异。所以我开始首次亮相，发现记忆的排列方式有所不同。假设 void 指针中的数据类似于 val[0] = 0x1234 和 val[1] = 0x5678

在第一种情况下（情况 1），内存转储显示addr 56781234 在第二个（案例 2）中，内存转储显示 addr 00001234 00005678

代码很大，不是我的，我不能放在这里，但它是一个解析器（它从文件中读取值）。到达该 void 指针的可能是 int 或 float 值（在我的例子中，它们是 int）。

我想这是关于解释指针数据的事情，但我自己无法解释，有人可以向我解释吗？谢谢

【问题讨论】：

如果val 指向int 数组中的第一个元素，那么您的更改违反了严格的别名规则。

它不是分配指针，而是复制它们指向的值指针。而uint16_t* 演员表是val 打破严格别名规则的错误类型。正如你所说的pTable 是一个指针，所以pTable[i] 是指向的值，即uint16_t

这些都没有任何意义。 pTable 是 uint16_t 指针...

是的，这是一个很好的问题：为什么使用 uint16_t 表示 int 或 float 值？！

【参考方案1】：

int 在您的系统上可能是 32 位，而 uint16_t 是 16 位。

这意味着您将在第一种情况下访问地址为val[i] 的 32 位信息，而在第二种情况下仅访问 16 位信息。

由于[] 运算符根据val 的类型转换为此*(val + i)，因此内存中的位置也会发生变化。 也就是说((int *)val)[i];和((uint16_t *)val)[i];不在同一个地址，除非i为0；

'i' 乘以sizeof(val[0]) 将确定val 地址的偏移量。

【讨论】：

doh... 我明白了，如果我将 void 转换为 uint16 并将 void 点转换为 int，我将得到 00001234，因为有 2 个 uint16 值代表 32 bts int...我怎么没看到？！谢谢大家

【参考方案2】：

让我们将pTable[i] = ((int *)val)[i]; 分割成几段，以便于理解：

void* val = something;             // val points to an object of some type.
uint16_t* pTable = something_else; // ptable points to a uint16_t object

int* intPtr = (int *)val; // We assume that val points to an int object.

int value = intPtr[i];    // Furthermore, we assume that the pointed int
                          // object is within an array of int objects.
                          // This expression gets the value of an int
                          // object that is i'th sibling element after
                          // the one pointed by val.

uint16_t converted = value; // This step is an implicit conversion
                            // in the original line.

pTable[i] = converted; // we assume that pTable also points to an
                       // element of an array and assign the i'th 
                       // successor of element pointed by pTable

因此，如果您将演员表从(int*) 更改为(uint16_t*)，那么您将假设val 指向uint16_t 的数组。显然这与val 指向int 数组的假设相矛盾。

因此，如果我们假设原始程序是正确的，那么val 确实指向int 的数组。因此，使用指向 uint16_t 的指针读取此类值将具有未定义的行为，因为这违反了指针别名规则。