把记忆铸造成联盟

Question

我想分配一些内存，将其初始化为一些值，然后将这个内存的不同段转换为不同的结构。如下所示：

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]

我试过使用reinterpret_cast，没有发现任何编译器错误，但我的变量(a1、a2和b1)似乎没有被正确地分配/初始化。

你知不知道为什么这样做不起作用，实现这种目标的正确方法是什么？

谢谢!

Answer 1

要实现您想要做的事情，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?

这需要非常小心，因为C++ struct是一种特殊类型的class，而且这种赋值不尊重对象语义(因为不同globalMem地址的内容不会初始化为适当的对象，除非您在代码中的某个地方使用安置新 )。

在使用这种技巧之前，您还可以确保structA是可以复制的(幸运的是，这里的is_trivially_copyable<structA>::value是正确的)。

此外，由于globalMem没有对齐约束，因此可能存在对齐约束的问题，但根据编译器/体系结构的不同，structA可能需要单词对齐。

最后，structA的大小不一定如您所想的那样是3。事实上，在某些编译器上，它将是4，就像在这个在线演示中一样

附加备注

您可以使用标准类型uint8_t，而不是编译器特定的类型名称，从双下划线开始。

关于对齐和大小主题，我建议您在内存布局假设方面非常谨慎。我建议您的globalMem考虑让它成为它所包含的所有结构的结构，从而确保正确的对象语义和安全的布局。