使用指針在結構中的元素之間移動

Question

這與這個問題密切相關。

我正在使用libusb編寫一些USB代碼。 查看庫的源代碼，我看到它們正在使用指針來解析數據和填充structs 。

例：

來自libusb.h ：

struct libusb_endpoint_descriptor {
    uint8_t  bLength;
    uint8_t  bDescriptorType;
    uint8_t  bEndpointAddress;
    uint8_t  bmAttributes;
    uint16_t wMaxPacketSize;
    uint8_t  bInterval;
    uint8_t  bRefresh;
    uint8_t  bSynchAddress;
    const unsigned char *extra;
    int extra_length;
};

從descriptor.c ：

struct libusb_endpoint_descriptor *endpoint
unsigned char *buffer
int host_endian

usbi_parse_descriptor(buffer, "bbbbwbbb", endpoint, host_endian);

其中usbi_parse_descriptor為：

int usbi_parse_descriptor(
        unsigned char *source, 
        const char *descriptor,
        void *dest, 
        int host_endian)
{
    unsigned char *sp = source;
    unsigned char *dp = dest;
    uint16_t w;
    const char *cp;

    for (cp = descriptor; *cp; cp++) {
        switch (*cp) {
        case 'b':    /* 8-bit byte */
                *dp++ = *sp++;
                break;
        case 'w':    /* 16-bit word, convert from little endian to CPU */
            dp += ((uintptr_t)dp & 1);    /* Align to word boundary */
            if (host_endian) {
                memcpy(dp, sp, 2);
            } else {
                w = (sp[1] << 8) | sp[0];
                *((uint16_t *)dp) = w;
            }
            sp += 2;
            dp += 2;
            break;
        }
    }

    return (int) (sp - source);
}

---

我的問題是使用char指針遍歷緩沖區。

1. 難道沒有編譯器將uint8_t對齊為例如uint32_t整數的風險–這樣*dp++以錯誤的地址結尾？
   錯誤的地址是指struct libusb_endpoint_descriptor中dp指向的變量的地址：

    unsigned char *buffer = REPLY from request to USB device. struct libusb_endpoint_descriptor *endpoint; unsigned char *dp = (void*) endpoint; *dp = buffer[0] ==> struct libusb_endpoint_descriptor -> bLength *++dp = buffer[1] ==> struct libusb_endpoint_descriptor -> bDescriptorType ... v ^ | | +--- does this guaranteed align with this ----------------+ 

2. 這會發生什么？：

    dp += ((uintptr_t)dp & 1); /* Align to word boundary */ 

如果結構在內存中是這樣的：

ADDRESS  TYPE      NAME
0x000a0  uint8_t   var1
0x000a1  uint16_t  var2
0x000a3  uint8_t   var3

和dp指向var1 ; 0x000a0 ，上面的語句會做什么？

Answer 1

關於第二個問題，地址只是一個整數，只是編譯器使用它來表示一個內存位置。 表達式((uintptr_t)dp & 1)首先將其轉換為適當的整數（類型uintptr_t是足以容納指針的整數），然后檢查是否設置了最低有效位。 如果未設置該位，則表達式的結果為零，這意味着該地址是偶數且16位對齊。 如果該位被設置，這意味着該地址是不平衡的，這不是16位對齊。

關於此表達式的有趣之處在於，將根據結果是否為0或1來得出結果為0或1 。 如果未設置該位，則將0添加到已經為16位的對齊地址中，從而保持不變。 另一方面，如果地址不是16位對齊的，則表達式會導致將1添加到該地址，從而自動將其對齊到16位邊界。

Answer 2

1. 不確定，我不會打賭要保證它的標准，但是至少在大多數PC平台上它應該能工作。
2. dp += ((uintptr_t)dp & 1); 將dp向上dp入為2的下一個倍數。如果dp已經是偶數，則該語句無效。

Answer 3

為了解決您的第一個問題， dest指向要寫入的內存。 void *告訴您沒有聲明的特定類型，它只是一塊內存。 switch塊測試預期的結果，然后將指針增加一或兩個字節。 這樣做是安全的，因為保證unsigned char對齊為sizeof(char) ，即1 。

編輯 ：對此不安全的是，在這種情況下， dest指向libusb_endpoint_descriptor並假定其在descriptor對齊。 這些假設取決於無法保證的填充期望。 可能此代碼在此依賴編譯器選項進行打包。