c - 灵活的数组成员访问 union 原始字节

Question

在嵌入式平台上。

假设我通过串行线路从从设备接收字节，其中数据被正确序列化和反序列化，以确保数据的字节序和大小正确。

我真正想要实现的是具有可变大小的struct test，以允许将来扩展数组成员。

• 多平台应用程序上是否存在意外行为？
• C 标准中是否有部分禁止此类访问？

---

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

struct test
{
    uint32_t a;
    uint32_t b;
    uint32_t c[];
};

union test1
{
    struct test A;
    uint8_t B[256];
};

int main(void)
{
    union test1 test2;

    for (uint32_t i=0; i<256; i++)
    {
        test2.B[i] = i;
    }

    for (size_t i=0; i<(sizeof(test2.B)/sizeof(uint32_t))-2; i++)
        printf("Test: 0x%08X\n", test2.A.c[i]);
}

Answer 1

需要考虑的一些事情:

• 对齐。您不能简单地假设结构体或 union 体不会有填充字节。理论上，某些与 int 大小相关的对齐要求模糊的系统可能会导致结构体内部填充字节。

  由于这种情况主要是理论上的，因此您可以通过添加来确保它不会发生

  _Static_assert(sizeof(struct test) == sizeof(int)+sizeof(int),
             "Padding detected!");
  

• 正如问题中所指出的，Endianess 是一个真正令人担忧的问题，必须在某个地方进行处理。

• Signed int 可能在 union 中没有任何意义，或者在嵌入式系统中的任何其他地方都没有任何意义。这些可能会在很多方面造成严重破坏，但不会在发布的任何代码中造成破坏。它们应该替换为 stdint.h 中确定性大小和符号的类型。
• 类型双关语。尽管是实现定义的，但类型双关语很好。我不明白为什么你的代码会在常规的二进制补码系统上引起问题。但从理论上讲，您可能会遇到不使用二进制补码但实现填充位、陷阱位等的奇异系统的可移植性问题。我不会过度担心这种几乎不存在的系统的可移植性。
• C 标准。显然您无法将灵活的数组成员代码移植到 C90 系统。它可能会在那里编译但会调用未定义的行为。此外，标准委员会的一些迟钝分支在 C11 中将 stdint.h 设为可选。不过我不会担心这个。

总的来说，我想说代码很好并且可以移植到所有有用的系统，只要您在某处处理字节顺序并摆脱int。