gcc结构中的内存对齐
我将应用程序移植到C中的ARM平台，该应用程序也在x86处理器上运行，并且必须向后兼容。
我现在有一些变量对齐的问题。 我已经阅读了__attribute__((aligned(4),packed))的gcc手册__attribute__((aligned(4),packed))我解释了所说的内容，因为struct的开头与4字节边界对齐，并且由于packed语句，内部保持不变。
最初我有这个，但偶尔它与4字节边界不对齐。
typedef struct { unsigned int code; unsigned int length; unsigned int seq; unsigned int request; unsigned char nonce[16]; unsigned short crc; } __attribute__((packed)) CHALLENGE;
所以我把它改成了这个。
typedef struct { unsigned int code; unsigned int length; unsigned int seq; unsigned int request; unsigned char nonce[16]; unsigned short crc; } __attribute__((aligned(4),packed)) CHALLENGE;
我之前说过的理解似乎是不正确的，因为结构现在都与4字节边界对齐，并且内部数据现在与4字节边界对齐，但由于字节顺序，结构的大小增加了大小从42到44个字节。 这个大小是至关重要的，因为我们有其他依赖于结构为42字节的应用程序。
有些人可以向我描述如何执行我需要的操作。 任何帮助深表感谢。
如果你依赖sizeof(yourstruct)是42字节，那么你将被一个不可移植的假设所sizeof(yourstruct) 。 你还没有说出这是为了什么，但结构内容的字节序似乎也很重要，所以你也可能与x86不匹配。
在这种情况下，我认为应对的唯一可靠方法是在重要的部分使用unsigned char[42] 。 首先编写一个精确的规范，准确说明这个42字节块中的哪些字段，以及哪个字节序，然后使用该定义编写一些代码，以便在它和可以与之交互的结构之间进行转换。 代码可能是一次性序列化代码（也称为编组），或者是一堆getter和setter。
这是为什么读取整个结构而不是成员失败的一个原因，应该避免。
在这种情况下，打包加上4对齐意味着将有两个字节的填充。 发生这种情况是因为大小必须兼容才能将类型存储在一个数组中，所有项仍然对齐为4。
我想你有类似的东西：
read(fd, &obj, sizeof obj)
因为您不想读取属于不同数据的那2个填充字节，所以必须明确指定大小：
read(fd, &obj, 42)
您可以保持可维护性：
typedef struct { //... enum { read_size = 42 }; } __attribute__((aligned(4),packed)) CHALLENGE; // ... read(fd, &obj, obj.read_size)
或者，如果您不能在C中使用C ++的某些function：
typedef struct { //... } __attribute__((aligned(4),packed)) CHALLENGE; enum { CHALLENGE_read_size = 42 }; // ... read(fd, &obj, CHALLENGE_read_size)
在下一次重构时，我强烈建议您逐个阅读每个成员，这可以很容易地封装在一个函数中。
你的真正目标是什么？
如果要以特定格式处理文件或线路上的数据，您应该做的是编写一些编组/序列化例程，这些例程在编译器结构之间移动数据，表示您希望如何处理数据内部的数据。程序和一个char数组，用于处理数据在有线/文件上的显示方式。
然后，所有需要仔细处理并且可能具有特定于平台的代码的是编组例程。 而且你可以编写一些讨厌的unit testing，以确保编组数据能够正确地进出结构，无论你可能需要移植到今天和未来的平台。
我猜想问题是42不能被4整除，所以如果你把这些结构中的几个连接起来就会失去对齐（例如为其中几个结构分配内存，用sizeof确定大小）。 大小为44会根据您的要求强制对齐这些情况。 但是，如果每个结构成员的内部偏移量保持不变，则可以将44字节结构视为42字节（只要您注意在正确的边界处对齐任何后续数据）。
尝试的一个技巧可能是将这两个结构放在一个联合类型中，并且只在每个这样的联合中使用42字节版本。
我一直在从Linux，Windows，Mac，C，Swift，Assembly等来回移动结构。
问题不在于它无法完成，问题在于你不能懒惰并且必须了解你的工具。
我不明白为什么你不能使用：
typedef struct { unsigned int code; unsigned int length; unsigned int seq; unsigned int request; unsigned char nonce[16]; unsigned short crc; } __attribute__((packed)) CHALLENGE;
如果你了解两者的情况，那么处于“伤害世界”的可能性是零。
最后，我不能为生活弄清楚你是如何获得42或44. Int是4个我们的8个字节（取决于编译器）。 这使得数字在16 + 16 + 2 = 34或32 + 16 + 2 = 50 – 假设它是真正的包装。
正如我所说，了解您的工具是您问题的一部分。
当我使用linux时，我发现通过echo 3 > /proc/cpu/alignment它会向我发出警告，并修复对齐问题。 这是一个解决方法，但它非常有助于找到结构未对齐的位置。