從sockaddr *強制轉換為sockaddr_in *增加所需的對齊方式

Question

當我使用某些看起來像這樣的代碼時，編譯器會產生此警告：

....

for(p = res; p != NULL; p = p->ai_next) {
    void *addr;
    std::string ipVer = "IPv0";

    if(p->ai_family == AF_INET) {
        ipVer                    = "IPv4";
        struct sockaddr_in *ipv4 = (struct sockaddr_in *)p->ai_addr;
        addr                     = &(ipv4->sin_addr);
    }

    else {
        ipVer                     = "IPv6";
        struct sockaddr_in6 *ipv6 = (struct sockaddr_in6 *)p->ai_addr;
        addr                      = &(ipv6->sin6_addr);
    }
....
}

其中p = res的類型為struct addrinfo ，產生警告的類型為sockaddr_in和sockaddr_in6 。 警告來自以下語句：

• struct sockaddr_in *ipv4 = (struct sockaddr_in *)p->ai_addr;
• struct sockaddr_in6 *ipv6 = (struct sockaddr_in6 *)p->ai_addr;

我只想知道是什么導致此警告，如果這不是正確的處理方法， 我該怎么辦才能糾正它。 我可以在這里使用任何static_cast / dynamic_cast / reinterpret_cast嗎？

確切的警告是 - cast from 'struct sockaddr *' to 'struct sockaddr_in *' increases required alignment from 2 to 4 。

Answer 1

TLDR：此警告並不表示您的代碼中有錯誤，但是您可以使用poper c ++ reinterpret_cast （由於@Kurt Stutsman）來避免此錯誤。

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說明：

警告的原因 ：

• sockaddr由一個無符號的short（通常為16位）和一個char數組組成，因此其對齊要求為2。
• sockaddr_in包含（除其他外） struct in_addr ，其對齊要求為4，這又意味着sockaddr_in也必須對齊4字節邊界。

因此，將任意sockaddr*強制轉換為sockaddr_in*更改對齊要求，並且通過新指針訪問對象甚至會違反別名規則，並導致未定義的行為。

為什么您可以忽略它 ：

在您的情況下，對象p->ai_addr指向， p->ai_addr都很可能是sockaddr_in或sockaddr_in6對象（通過檢查ai_family確定），因此該操作是安全的。 但是，您的編譯器不知道並生成警告。

這與使用static_cast將指向基類的指針static_cast轉換為派生類的指針本質上是相同的-在通常情況下這是不安全的，但是如果您在外部了解正確的動態類型，則定義明確。

解：
我不知道有什么解決方法（除了抑制警告），這與-Weverything啟用的警告並不罕見。 您可以將p->ai_addr指向的對象一個字節一個字節地復制到適當類型的對象，但隨后（很有可能）不再像以前那樣使用addr了，因為它現在指向不同的（例如局部變量。
-Weverything無論如何，我無論如何都不會使用任何東西，因為它會增加太多噪音，但是如果您想保留它，@ Kurt Stutsman在評論中提到了一個很好的解決方案：

如果您使用reinterpret_cast而不是c樣式強制轉換（無論如何都不應使用），則clang ++（g ++在任何情況下均不會發出警告）不會發出警告，盡管兩者都（在這種情況下）完全相同相同的功能。 也許是因為reinterpret_cast明確告訴編譯器： “相信我，我知道我在做什么” 。

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附帶說明：在c ++代碼中，您不需要struct關鍵字。

Answer 2

很好- -Weverything啟用很多警告，其中一些警告會引發不必要的警告。

在這里，您的代碼會觸發cast-align警告，即明確表示

從...轉換為...將所需的對齊方式從...轉換為...

這是因為struct addr struct addr_in方式只有2而struct addr_in是4。

但是您 （以及getaddrinfo的程序員）知道指針p->ai_addr已經指向實際的struct addr_in ，因此struct addr_in有效。

您可以：

• 讓警告發出並忽略它-畢竟這只是警告...
• 使用-Wno-cast-align后將其-Wno-cast-align -Weverything

我必須承認，出於這個原因，我很少使用-Weverything ，而僅使用-Wall

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另外，如果您知道僅使用CLang，則可以使用編譯指示 僅在這些行上明確打開警告：

for(p = res; p != NULL; p = p->ai_next) {
    void *addr;
    std::string ipVer = "IPv0";

#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Wcast-align"

    if(p->ai_family == AF_INET) {
        ipVer                    = "IPv4";
        struct sockaddr_in *ipv4 = (struct sockaddr_in *)p->ai_addr;
        addr                     = &(ipv4->sin_addr);
    }

    else {
        ipVer                     = "IPv6";
        struct sockaddr_in6 *ipv6 = (struct sockaddr_in6 *)p->ai_addr;
        addr                      = &(ipv6->sin6_addr);
    }
#pragma clang diagnostic pop

....
}

Answer 3

詳細介紹一下memcpy版本。 我想這對於不會產生錯誤數據的ARM是必需的。

我創建了僅包含前兩個字段的結構（我只需要端口）

struct sockaddr_in_header {
    sa_family_t    sin_family; /* address family: AF_INET */
    in_port_t      sin_port;   /* port in network byte order */
};

然后要移出端口，我使用了memcpy將數據移到堆棧中

struct sockaddr_in_header   sinh;
unsigned short              sin_port;

memcpy(&sinh, conn->local_sockaddr, sizeof(struct sockaddr_in_header));

並返回端口

sin_port = ntohs(sinh.sin_port);

這個答案確實與獲得Arm的端口有關

如何在Arm上將sockaddr指針轉換為sockaddr_in

認為與這個問題相同的權力，但是我不想忽略警告。 經驗告訴我，這是一個壞主意。