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V2EX 提问指南
p64381
V2EX  ›  问与答

请教 C 语言中, gcc 编译器 对未对其的访问是怎么处理的呢?

  •  
  •   p64381 · 2018-02-13 19:58:38 +08:00 · 2190 次点击
    这是一个创建于 2461 天前的主题,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

    平台为 x86 或者 路由器常见的 MIPS x86 gcc 7.3 MIPS gcc 7.5

    比如这个代码

    char buf[10];
    uint32_t *p = (uint32_t *) (buf+1); // p 指向没有 4 字节对其的地址。
    
    // 下面的各种操作也都是正常的 (至少运行起来是正常的)
    *p = 0x12345678;
    *p = *p + 1;
    

    这样没有对其的情况下会有什么影响呢? “对齐”操作是编译器工作还是 CPU 的工作呢? 会有多大效率差别呢?

    8 条回复    2018-02-14 13:51:51 +08:00
    WordTian
        1
    WordTian  
       2018-02-13 21:32:24 +08:00 via Android
    内存数据对齐,和硬盘 4K 对齐起的作用类似啊。

    内存也是由很多个块组成的,没对齐的话,很多数据就会同时存在两个块中,就要从两个块中进行读取。

    效率的话,取决于你的数据类型,块大小,和 CPU 从内存中取数据的机制吧应该
    WordTian
        2
    WordTian  
       2018-02-13 21:37:02 +08:00 via Android
    有些嵌入式设备的 CPU 就没有从两个块中取数据再提取合并的机制,碰上这种情况应该就抓瞎了
    xwyam
        3
    xwyam  
       2018-02-13 23:04:36 +08:00 via Android
    我在 Cavium 的 MIPS 下遇到过问题的。还是建议声明一个 int 变量,用 memcpy 在变量和缓冲区之间复制数据,这样一般没有坑。
    wzxlovesy
        4
    wzxlovesy  
       2018-02-14 00:04:41 +08:00 via Android
    一般机器都是 32 位机器,所以一次操作 4 字节是有效的,注意大小头,注意越界就行
    changnet
        5
    changnet  
       2018-02-14 00:12:54 +08:00 via Android
    这个是分为两种情况的
    1. 编译器在编译的时候能识别,会自动帮你对齐,损失一些效率但不是很大
    2.cpu 指令支持不对齐数据读取,比如 x86 cpu,也只是影响一些效率
    3.cpu 不支持不对齐数据读取,程序应该是挂掉
    congeec
        6
    congeec  
       2018-02-14 02:09:36 +08:00 via iPhone
    编译器咋处理的我不清楚,得看汇编代码
    不过我确定栈已经破坏了,这程序吃枣药丸
    zwyc
        7
    zwyc  
       2018-02-14 08:43:24 +08:00 via Android
    楼主的示例中,代码就是要去访问一个非对齐的地址,编译器是不会去帮忙做对齐的。如果去做就是改变了原有的代码行为。编译器就是做了错误的优化。
    ironx
        8
    ironx  
       2018-02-14 13:51:51 +08:00 via Android
    @zwyc 正解。arm 不支持非对齐访问,会上报异常。
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