類型轉換結構指針

Question

我正在嘗試進行Socket編程，並在https://www.tenouk.com/Module43a.html上遇到了一篇文章，由於將char數組如何轉換為結構指針，我很難理解

char buffer[PCKT_LEN];
struct ipheader *ip = (struct ipheader *) buffer;
//some code here
ip->iph_ihl = 5;
ip->iph_ver = 4;
ip->iph_tos = 16;

根據我的理解，指針ip現在將保存緩沖區的地址，而struct ipheader成員的值現在將存儲在緩沖區中。 請幫助理解相同的。 如果我是對的，那我們將如何打印存儲在緩沖區中的值？

Answer 1

您的理解是正確的。 指針* ip將指向緩沖區。 char buffer [PCKT_LEN]是一個大小為sizeof（char）* PCKT_LEN的數組。 由於char通常為1個字節長，因此它只是PCKT_LEN個字節的內存塊。 PCKT_LEN定義為8192

存儲一個struct ipheader所需的字節數比這少得多。 嘗試int a = sizeof(ipheader)和使用調試器看分配給值a 。 對我來說，它是24個字節，但是對您來說可能略有不同。 這意味着緩沖區可以容納的數據超過了struct ipheader所需的數據。 我沒有深入研究代碼，對套接字編程也不太了解。 但是，這樣做的一種用途可能是在結構外部添加額外的數據來增加緩沖區。 因為您知道struct ipheader占用了sizeof（ipheader）個字節，所以您將獲得sizeof（char）* 8192-剩下的sizeof（ipheader）可以增加數組。

編輯：Upun進一步檢查，這是正在發生的事情：

struct ipheader *ip = (struct ipheader *) buffer;
struct udpheader *udp = (struct udpheader *) (buffer + sizeof(struct ipheader));

它嘗試將ip標頭存儲在緩沖區的開頭，然后使用udp標頭擴展該緩沖區。 通過使用buffer + sizeof(struct ipheader)它通過將buffer + sizeof(struct ipheader)偏移sizeof（struct ipheader）個字節來確保它在 ipheader 之后存儲udp頭。 基本上struct ipheader *ip指向緩沖區的開頭，而struct udpheader *udp指向buffer + sizeof(struct ipheader) 。 我希望這是有道理的。 顯然，緩沖區中還剩下很多空間，因此您可能會進一步擴大它。

Answer 2

如何將char數組轉換為struct指針

您不能安全地這樣做。 該代碼調用未定義的行為：

char buffer[PCKT_LEN];
struct ipheader *ip = (struct ipheader *) buffer;
//some code here
ip->iph_ihl = 5;
ip->iph_ver = 4;
ip->iph_tos = 16;

該代碼違反了嚴格的別名規則 。 基本上，這意味着不是某種對象類型的內存不能被視為該類型的對象，除了任何非char對象都可以視為char數組。

那不是發布的代碼中發生的事情。 在發布的代碼中，將char數組視為是struct ipheader 。

內存不是一個struct ipheader ，而是一個char數組，因此代碼違反了嚴格的別名。

從char *到struct ipheader *還可能導致對象對齊不正確並違反6.3.2.3指針第7段 ：

指向對象類型的指針可以轉換為指向不同對象類型的指針。 如果結果指針未針對引用類型正確對齊，則該行為未定義。 ...

不幸的是，您在這里發現的代碼非常普遍，因為基於x86的計算機是程序員廣泛使用的最常見的平台，它們非常寬容錯位的訪問，因此此類代碼易於“工作”。

請參閱Linux中的結構分配在ARM上失敗，但在x86上成功在不起作用的平台上進行說明。