前不久,在C++程序中碰到一個有關結構體字節對齊的問題。
一。問題描述
在程序中,定義了一個結構體,如下:
typedef struct
{
char name[33];
int ID;
int age;
} PERSON;
聲明了一個該結構體的數組:
PERSON peo[30];
當從結構體中取出ID字段給一個int類型的局部變量賦值時,卻出現異常.
比如結構體中的字段都已經有初始值
peo[0].ID =4;
下面的賦值語句
int tempID = peo[0].ID;
卻不能正確得到數值4,tempID得到的是67108864.
經檢查67108864是4在高位時的數值大小.
賦值時本來應該是取內存中的四個Bytes:"04 00 00 00"
可是取值時卻是用"00 00 00 04" 的方式.
在調試過程中,從peo[0].ID取值是正確的,得到數字4,可程序執行上面賦值語句后:
tempID還是得到的是67108864.
也就是說,在調試器中取值是正確的,匯編后的程序取值卻是不正確的.
程序在開始用了的很長一段時間并沒有出現這種問題,這個問題是最近才發生的.
真是百思不得其解。還有一點是明確的,程序涉及到網絡傳輸。
可是如果把結構體中的字符數組大小由33改為36,一切正常了!
原理上肯定是結構體的位對齊問題,但為什么以前編譯使用沒出問題,現在編譯才發生呢?
應該怎么解決呢?
二。尋找問題的原因。
經過CSDN社區各位老大的幫助,并且自己仔細去了解程序中的編譯條件部分,原則上理解了這問題的本質所在。
發現在網絡模塊中使用到了"#pram pack(1)"這樣的編譯條件,而其它模塊則沒有加入這種編譯條件。
而CSDN中其中一個大蝦是這樣解釋的:“對齊方式是給編譯器看的,編譯器根據這個來決定內存布局。一旦編譯成二進制文件內存布局就已經確定了,如果兩段代碼對同一個結構使用的對齊方式不同,那么就會對內存里的值做出了不同的解釋,賦值的一方認為char[33]占了36個字節,從第37個字節填寫04 00 00 00,可是讀取的一方認為char[33]只有33個字節,那就從第34個字節處取四個字節當作ID。”
這次網友的解釋,我認為指出了問題的本質所在:“如果兩段代碼對同一個結構使用的對齊方式不同,那么就會對內存里的值做出了不同的解釋”。我們的程序給結構體初始化部分是按VC編譯器中默認的結構體8字節對齊,而在網絡模塊中,由于使用了"#pram pack(1)",結果從結構體中取值時,編譯器認為結構體是按1字節對齊,最終導致了問題的產生。
三。解決方法
為了解決這個問題,就需要程序中所有的代碼對同一個結構體都使用同一種對齊即可。
會有兩種解決辦法:
一是把網絡模塊中的"#pram pack(1)"去掉,結構體都是按VC編譯器中默認的結構體8字節方式對齊。
二是設置結構體按1字節方式進行對齊,程序所有模塊都按這種對齊方式編譯。
設置在VC的"project"->"setting..."->"c/c++":struct member aligment改成1 Bytes.