c – 分区内存时严格别名和对齐问题

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了c – 分区内存时严格别名和对齐问题，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含2091字，纯文字阅读大概需要3分钟。

内容图文

我的目标是分配一块内存,然后将其分成不同类型的较小数组.关于我在这里写的代码,我有几个问题：

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <cstdlib>

int main() {
    constexpr std::size_t array_count   = 5;
    constexpr std::size_t elements_size = sizeof(std::uint32_t) + sizeof(std::uint16_t);

    void* const pv = std::calloc(array_count, elements_size);

    //Partition the memory. p32 array starts at pv, p16 array starts after the 20 byte buffer for the p32 array.
    std::uint32_t* const p32 = (std::uint32_t *) pv;
    std::uint16_t* const p16 = (std::uint16_t *)((char *) pv + sizeof(std::uint32_t) * array_count);

    //Initialize values.
    for(std::size_t i = 0; i < array_count; ++i) {
        p32[i] = i;
        p16[i] = i * 2;
    }

    //Read them back.
    for(std::size_t i = 0; i < array_count; ++i) {
        std::cout << p32[i] << std::endl;
        std::cout << p16[i] << std::endl;
        std::cout << std::endl;
    }

    std::free(pv);
}

>此代码是否违反了c严格的别名规则？从malloc或calloc调用转换指针时,我在查找别名资源时遇到问题. p32和p16指针永远不应重叠.
>如果我反转p16从pv开始的两个数组的定位,并且p32与pv有10个字节的偏移,这可能会导致段错误,因为uint32_t与4字节边界对齐pv 10可能在2字节边界上,右边？
>这个程序是不安全的,还是引入了我一般都缺少的任何未定义的行为？我在本地计算机上获得了预期的输出,但当然这并不意味着我的代码是正确的.

解决方法:

是的,该计划是UB.当你这样做：

for(std::size_t i = 0; i < array_count; ++i) {
    p32[i] = i;
    p16[i] = i * 2;
}

p32或p16指向的uint32_t或uint16_t对象没有. calloc只给你字节,而不是对象.你不能只是将reinterpret_cast对象存在.最重要的是,索引仅为数组定义,而p32不指向数组.

要使其定义良好,您必须创建一个数组对象.但是,数组的placement-new是broken,所以你可以手动初始化一堆uint32_ts,如：

auto p32 = reinterpret_cast<uint32_t*>(pv);
for (int i = 0; i < array_count; ++i) {
    new (p32+i) uint32_t; // NB: this does no initialization, but it does satisfy
                          // [intro.object] in actually creating an object
}

然后这将遇到一个单独的问题：CWG 2182.现在我们有array_count uint32_ts,但是我们没有uint32_t [array_count]所以索引仍然是UB.基本上,完全没有办法用纯粹的标准C来写这个.另见my similar question on the topic.

也就是说,在野外执行此操作的代码量非常大,每个实现都允许您执行此操作.

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的c – 分区内存时严格别名和对齐问题全部内容，希望文章能够帮你解决c – 分区内存时严格别名和对齐问题所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

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