字节对齐问题:以指针方式uint32分包uint8_t数组

本文探讨了在不同平台下,如何处理字节对齐问题,特别是在将uint8_t数组转换为uint32_t指针时遇到的挑战。在Windows的QT环境中,这种转换通常不会引发问题,但在某些M0+平台上,不正确的字节对齐会导致访问错误。例如,非法访问可能发生在非字节对齐的数组元素上。为了解决这个问题,建议在字节对齐不确定的情况下,使用Memcpy函数或位移操作来确保安全的数据处理。

1、在windows系统用QT平台拆包uint8_t数组,没有出现字节对齐问题

该方法把数据类型类比结构体,强制把uint8_t *指针转成uint32_t *,再用*得到32位数据,此过程需要考虑大小端模式,此处不做讨论。

 

2、在某M0+平台,也用类似方法分包数组

 

此时由于平台不一样,存在字节对齐的问题,字节不对齐访问,就会出现错误,如下:

 

此处的buffer、circle_1pro都为uint8_t类型数组,数组在用强制转换时,均存在非法访问的错误,比如

ModbusStatus MODBUS_ReadDiscreteInput(uint8_t socket_num, uint8_t *server_ip, uint16_t port, uint8_t unit_id, uint16_t input_addr, uint16_t *result) // 建议改为数组指针 { ModbusTCP_Request request; ModbusTCP_Response response; uint8_t txBuf[16]; uint8_t rxBuf[16]; /* 构造请求报文 */ request.transID = htons(transactionID++); request.protocolID = htons(0x0000); request.length = htons(0x0006); request.unitID = unit_id; request.funcCode = MODBUS_READ_DISCRETE_IN; // 功能码0x02 request.startAddr = htons(input_addr); request.regCount = htons(0x0003); // 修改为读取3个位 /* 转换为字节流 */ memcpy(txBuf, &request.transID, 2); memcpy(txBuf+2, &request.protocolID, 2); memcpy(txBuf+4, &request.length, 2); txBuf[6] = request.unitID; txBuf[7] = request.funcCode; memcpy(txBuf+8, &request.startAddr, 2); memcpy(txBuf+10, &request.regCount, 2); /* 建立TCP连接 */ if(connect(socket_num, server_ip, port) != SOCK_OK) return MODBUS_CONNECT_ERR; /* 发送请求 */ if(send(socket_num, txBuf, 12) <= 0) return MODBUS_SEND_ERR; /* 接收响应 */ uint32_t timeout = HAL_GetTick(); while(1) { int32_t len = recv(socket_num, rxBuf, sizeof(rxBuf)); if(len > 0) { /* 解析响应 */ memcpy(&response.transID, rxBuf, 2); memcpy(&response.protocolID, rxBuf+2, 2); memcpy(&response.length, rxBuf+4, 2); response.unitID = rxBuf[6]; response.funcCode = rxBuf[7]; response.byteCount = rxBuf[8]; // 应为1字节(3位压缩到1字节) /* 提取3个离散输入值 */ uint8_t input_byte = rxBuf[9]; uint8_t bit_offset_start = input_addr % 8; for (int i = 0; i < 3; i++) { uint8_t bit_offset = bit_offset_start + i; result[i] = (input_byte >> bit_offset) & 0x01; // 结果存入数组 } return MODBUS_OK; } if(HAL_GetTick() - timeout > 1000) return MODBUS_RECV_ERR; } } 逐条语句解析以上代码
03-29
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