EXC_BAD_ACCESS与结构对齐有关？

Question

在 iOS 应用程序中，我有一个如下所示的结构

typedef struct _Pixel {
  signed char r;
  signed char g;
  signed char b;
} Pixel;

在我的代码中，我使用 calloc 分配了一个数组：

Pixel* buff = calloc(width * height, sizeof(Pixel));

现在，这在模拟器中完美运行，但在设备上，如果我尝试访问 buff[ width * height - 1]（即 buff 中的最后一个元素），我得到一个 EXC_BAD_ACCESS。

这对我来说没有意义，所以经过几个小时的调试，我想知道这是否是某种对齐问题，所以我突发奇想尝试：

typedef struct _Pixel {
  signed char r;
  signed char g;
  signed char b;
  signed char padding;
} Pixel;

将 Pixel 的大小设置为 2 的幂。

这修复了EXC_BAD_ACCESS，但它非常奇怪。有人了解这里发生的事情吗？我只是通过填充结构来掩盖根本问题还是对齐确实会导致访问错误（我认为对齐只会影响性能，而不影响正确性）。

Answer 1

EXC_BAD_ACCESS 与对齐相关。与 x86 不同，ARM 要求内存访问与特定边界对齐。

要控制对齐，请使用 #pragma push、#pragma pack(n) 和 #pragma pop。

请参阅http://tedlogan.com/techblog2.html

Answer 2

这是对齐的问题。最小结构体对齐大小为 4 个字节，并且会根据结构体中的数据类型声明（例如 double）而变化。这里，如果您打印单个块的大小，它将打印 3 而不是 4。但是如果您打印根据您的结构，由于最小对齐尺寸，它将打印 4。

假设如果结构中还有一个“int”元素，则单个块和结构的大小都将为 8。这是因为编译器强制在字符和 int 之间分配填充字节。例如，

typedef struct {

signed char r;
signed char g;
signed char b;
}MyType;

MyType *type = (MyType *)calloc(20, sizeof(MyType));
printf("size: %ld", sizeof(MyType));
printf("size: %ld", sizeof(type[0]));

第一个 printf 语句将打印 4，第二个 printf 语句将打印 3。因为默认的结构对齐大小是 4 个字节，而实际分配的是 3 个字节。现在只需将一个 int 类型添加到同一结构中即可。

typedef struct {

signed char r;
signed char g;
signed char b;

int i;           // New int element added here
}MyType;

MyType *type = (MyType *)calloc(20, sizeof(MyType));
printf("size: %ld", sizeof(MyType));
printf("size: %ld", sizeof(type[0]));

这里两个 printf 语句都将打印 8。因为编译器强制在 char 和 int 之间分配一个字节，以保持对齐为四的倍数。那么结构将如下所示，

typedef struct {

signed char r;
signed char g;
signed char b;

char padding;    // Padding byte allocated to keep alignment.

int i;
}MyType;

因此您必须在结构中添加一个填充字节以保持对齐，因为实际分配是 3 个字节。

结构分配大小也会根据结构内不同数据类型声明的位置而变化。