铸造记忆联合

Question

我想分配一些内存，将其初始化为一些值，然后将此内存的不同段转换为不同的结构。内容如下：

union structA{
  __int8 mem[3];

  struct{
    unsigned field1 : 8;
    unsigned field2 : 12; 
    unsigned field3 : 4;
  };
};

struct structB{
  __int8 mem[10];
};


__int8 globalMem[128];

structA a1 <---- &globalMem[0]
structA a2 <---- &globalMem[10]
structB b1 <---- &globalMem[30]

我尝试使用 reinterpret_cast，但我没有收到任何编译器错误，但似乎我的变量（a1、a2 和 b1）并不是真的assigned/initialized正确。

知道为什么这不起作用吗？实现类似目标的正确方法是什么？

谢谢！

Answer 1

要实现您的目标，需要使用 reinterpret_cast：

structA a1 = *reinterpret_cast<structA*>(&globalMem[0]);
structA a2 = *reinterpret_cast<structA*>(&globalMem[10]);
structB b1 = *reinterpret_cast<structB*>(&globalMem[30]);

这是怎么回事？

这需要格外小心，因为C++struct是一种特殊的class，这种赋值不尊重对象语义（因为内容在不同的globalMem addresses 未初始化为正确的对象，除非您在代码中的某处使用 placement new ）。

在使用这种技巧之前，您还可以确保 structA 是可简单复制的（is_trivially_copyable<structA>::value 幸运的是这里是真的）。

此外，可能存在不遵守对齐约束的问题，因为 globalMem 没有对齐约束，但根据 compiler/architecture，structA 可能需要单词对齐。

最后，structA的大小不一定是你想的那样3。事实上，在某些编译器上它将是 4，如 this online demo

补充说明

您可以使用标准类型 uint8_t 而不是以双下划线开头的编译器特定类型名称。

关于对齐和大小主题，我建议您对内存布局假设非常谨慎。我宁愿建议您 globalMem 考虑使它成为它包含的所有结构的结构，以确保正确的对象语义和安全的布局。

铸造记忆联合

Casting memory to union

c++

casting

memory-layout

bit-fields