当将指针强制转换为指向包含联合的结构时

Question

我对包含联合的结构有疑问。问题是：

typedef struct
{
    unsigned char Type;                          
    union
    {
        unsigned char Length;
        unsigned __int16 Length2;
    }
    char Value[0];    
} TLV_TUPLE, *PTLV_TUPLE;

如果Type == 0x40h，我使用Length2，否则使用Length。

我使用此结构来读取此文件流（以十六进制表示）：

FE 01 01 40 12 00 30 ...

现在是代码：

unsigned char * m_pTLV;

/*code here to  let m_pTLV points to the
  first byte of the file, that is, point to 'FE' */

PTLV_TUPLE pTlv = (PTLV_TUPLE)m_pTLV; // cast m_pTLV to PTLV_TUPLE

然后，当我使用调试器检查 pTlv 的值时，我看到：

pTlv->Type == FE
pTlv->Length == 1
pTlv->Length2 == 4001
pTlv->Value == 12

应该' Length2 为 0x101 且 value 为 48？

机器是小端字节序。

请帮我解决这个问题...

Answer 1

这里发生的情况是，结构被填充了一个额外的字节，以便联合可以正确对齐。

FE 后面的 01 是填充，实际的联合从下一个字节开始。这是因为联合的对齐要求受到其部件的对齐要求的影响。

由于 Length2 需要在两字节边界上对齐，因此在其之前插入一个填充字节以确保发生这种情况。

如果您读入的流是FE FF 01 40 12 00 30 ...，您仍然会得到相同的值。

---

顺便说一句，我认为“Length2不应该是0101，值不应该是48吗？”实际上应该读取64（0x40）而不是48（0x30）。我认为这是你的拼写错误。

---

如果您需要结构没有填充，则没有标准方法可以做到这一点，但您的编译器应该提供一种方法。例如，您可以在 gcc 中使用类似属性的内容：

typedef  struct {
    unsigned char Type;                          
    union {
        unsigned char Length;
        unsigned __int16 Length2;
    }
    char Value[0];    
} __attribute__ ((aligned(1),packed)) TLV_TUPLE;

其他环境可能提供 #pragma pack 或类似的内容来达到相同的目的。