了解有关内存对齐的 C 程序

Question

我正在通过以下 link 来理解内存对齐：https://www.ibm.com/developerworks/library/pa-dalign/#N10159。但是我无法理解下面给出的代码片段。

void Munge8( void *data, uint32_t size ) {
    uint8_t *data8 = (uint8_t*) data;
    uint8_t *data8End = data8 + size;

    while( data8 != data8End ) {
        *data8++ = -*data8;
    }
}

这里的目的是增加指针，这本来可以由 "data8 = data8 + 1" 完成，但有问题的代码使用“*data8++ = -*data8”。它们都工作正常，即增加指针，但我无法理解后者背后的逻辑。比"data8 = data8+1"好吗？

在编译过程中出现错误 "alignment_test1.c:44: warning: operation on ‘data8’ may be undefined"。

问题的第二部分是关于下面的代码片段（来自前面提到的 link）。

清单 2. 一次处理两个字节的数据

void Munge16( void *data, uint32_t size ) {
    uint16_t *data16 = (uint16_t*) data;
    uint16_t *data16End = data16 + (size >> 1); /* Divide size by 2. */
    uint8_t *data8 = (uint8_t*) data16End;
    uint8_t *data8End = data8 + (size & 0x00000001); /* Strip upper 31 bits. */

    while( data16 != data16End ) {
        *data16++ = -*data16;
    }
    while( data8 != data8End ) {
        *data8++ = -*data8;
    }
}

第二个 'while' 循环背后的原因可能是什么？因为在这种情况下 data8 和 data8End 总是相同的。

Answer 1

那篇文章中的代码是一团乱麻。不要阅读或研究它。立即停止阅读文章。

*data8++ = -*data8; 调用未定义的行为，因为它包含对 data8 的无序访问。查看有史以来最常见的 C 语言常见问题解答：Why are these constructs (using ++) undefined behavior?

根据数据的原始类型，第二部分很可能包含各种形式的严格别名行为，这是另一种形式的未定义行为。您不能将指向某物的指针转换为 pointer-to-uint16_t，然后像访问 uint16_t、 一样访问内容，除非 是对象的原始类型（有效类型）。这将我们引向另一个常见的 C 常见问题解答，What is the strict aliasing rule?

您可以将那篇文章的作者指向这些链接，告诉他们先学习基本的 C 编程，然后再尝试在 Internet 上发布技术文章。

了解有关内存对齐的 C 程序

Understanding a C program about memory alignment

c

memory-alignment