c - armv5 上 c 中的指针分配错误

Question

我在c中有以下代码:

LinkedList
MemAllocLinkedList_add(MemAllocLinkedList self, void* data)
{
    LinkedList newElement = (LinkedList)
            MemoryAllocator_allocate(self->ma, sizeof(struct sLinkedList));

    if (newElement == NULL)
        return NULL; 

    newElement->data = data;  

    newElement->next = NULL; 

    LinkedList listEnd = LinkedList_getLastElement((LinkedList) self);

    listEnd->next = newElement;

    return newElement;
}

和

char*
MemoryAllocator_allocate(MemoryAllocator* self, int size)
{
    if (((self->currentPtr - self->memoryBlock) + size) <= self->size) {
        char* ptr = self->currentPtr;
        self->currentPtr += size;
        return ptr;
    }
    else{
        printf("MemoryAllocator_allocate: Out of Memory\n");
        return NULL;
    }
}

作为 LinkedList 指向 sLinkedList 的指针是:

struct sLinkedList {
    void* data;
    struct sLinkedList* next;
};

和 MemAllocLinkedList 指向 sMemAllocLinkedList 的指针，即:

struct sMemAllocLinkedList {
    void* data;
    struct sLinkedList* next;
    MemoryAllocator* ma;
};

我有一个程序可以多次调用这个“MemAllocLinkedList_add”函数而没有问题，但是有一点，在这个函数中，赋值“listEnd->next = newElement”用 las 16 切换前 16 位，因此，我没有使用 listEnd->next 975912，而是使用 -467140594，这会在我稍后尝试访问该列表的最后一个元素时导致 SISEGEV 错误。

如果我编译它并在使用 debian(intel 64 位)的虚拟机和 raspberry pi(armv6 32 位)上运行它，它工作得很好。但是当我尝试使用带有 armv5tej 的 NanosG20 时，它会执行我已经解释过的操作。我使用 gcc 4.6。

有人知道为什么会这样吗？

谢谢。

编辑:

这是 LinkedList_getLastElement :

LinkedList
LinkedList_getLastElement(LinkedList list)
{int i=0;
    while (list->next != NULL) {
        list = list->next; i++;     
    }
    return list;
}

类型内存分配器:

typedef struct {
    char* memoryBlock;
    char* currentPtr;
    int size;
} MemoryAllocator;

此代码来自 libiec61850，是用于子电站的标准 61850 的实现，因此还有更多代码无法在此处发布。我只是发布出现错误的部分，但就像我说的那样，仅在带有 ARMv5 的板上，而不是在 VM 或 Raspberry Pi 上。

Answer 1

您实际上在所有 3 个平台上都遇到了同样的问题，只是在 Intel 和 ARMv6 上您得到了“看似正常工作”形式的未定义行为。

这是 C 标准的相关引用(我必须提交的 C99 的 n1256 草案中的 6.3.2.3):

A pointer to an object or incomplete type may be converted to a pointer to a different object or incomplete type. If the resulting pointer is not correctly aligned for the pointed-to type, the behavior is undefined.

“正确对齐”的概念由平台的 ABI 定义。在这种情况下，ARM ABI说 thar char 需要 1 字节对齐，而指针需要 4 字节对齐。由于 struct sLinkedList 由两个指针组成，因此它也必须至少与指针一样严格对齐。

现在，由于 MemoryAllocator_allocate 每次都会将其内部空闲指针递增 size，因此无法保证它返回的 char * 是任何东西优于 1 字节对齐，因此将其转换为 struct sLinkedList * 会在 3/4 可能的情况下导致未定义的行为。由于编译器往往比斗气更务实，而不是 nasal demons在取消引用它时，您得到了“无论硬件对未对齐的加载/存储做什么”的未定义行为，这可能是对齐错误，返回一些无意义的数据，甚至返回您期望的数据。

解决方案是使 MemoryAllocator_allocate 始终将 size 舍入到最接近的最大所需对齐的倍数 - 对于 ARM ABI，这是 8 个字节，但如果您确定您将永远使用任何 64 位类型(如 double 或 long long)，您可能可以使用 4 个字节。