使用指针访问未对齐的结构成员

Question

我有以下结构：

typedef struct __attribute__ ((__packed__))
{
    uint16_t a;
    uint32_t b;
} st_t;

->“b”成员未对齐。

当我执行以下操作时，gcc 会发出警告：

st_t st;
uint32_t * b_p = &st.b;
*b_p = 0;

警告日志：

taking address of packed member of 'struct <anonymous>' may result in an unaligned pointer value

但是当我执行以下操作时，它不会发出任何警告：

st_t st;
st_t * st_p = &st;
st_p->b = 0;

我不明白为什么在第二种情况下它不会发出警告，因为我仍在访问未对齐的成员。

Answer 1

无法提供标准报价，因此其他人肯定会写出更好的答案，但这是一个简短的答案。

对于打包结构，从“打包结构”的定义来看，编译器必须为任何成员访问生成工作机器代码。未对齐的访问是已知的，并且将为 CPU 进行适当的处理。

然而，指向 int 的指针被假定指向一个有效的 int，这可能意味着它必须对齐（否则将出现“总线错误”或类似错误）。编译器为每个 int 指针取消引用生成有效的未对齐访问机器代码在重要的 CPU 上效率非常低，因此编译器基本上必须做出此假设。

因此，如果编译器注意到指向未对齐地址的指针，它会正确地发出警告，因为它在某些 CPU 上是非法操作，并且即使它是合法的，也可能比对齐访问慢。它不会对打包结构发出警告，因为程序员明确表示“这是未对齐的，请通过打包结构来处理它”。