arm字节对齐与4字节对齐分析

最新推荐文章于 2022-07-09 21:16:58 发布
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#struct #c

本文通过实例展示了在ARM架构中，不同字节对齐方式对结构体成员访问的影响。通过对比`__packed`关键字和无对齐修饰的情况，分析了字节对齐如何影响数据存储和读取，以及在不同内存地址开始访问结构体时的差异。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

typedef volatile  struct
{
 INT8U   a;
 INT32U  b;
 INT16U  c;
 
}STR_UCT1;
typedef volatile  __packed  struct
{
 INT8U   a;
 INT32U  b;
 INT16U  c;
 
}STR_UCT2;
STR_UCT1 STRUCT1,*p1;
STR_UCT2  STRUCT2,*p2;
INT8U TEST[256];

 main()

{

    for(i=0;i<256;i++)
          TEST[i] = i+1;

/*************************************************/

    memcpy((void*)&STRUCT1,TEST,sizeof(STR_UCT1));
    memcpy((void*)&STRUCT2,TEST,sizeof(STR_UCT2));

   while(1);

}

 运行后：TEST 0X200034E0    STRUCT1 0X20002B20  STRUCT2 0X20002AE9   

             STRUCT1.a  =  0x01,STRUCT1.b =  0x0403,STRUCT1.c  =  0x08070605;

             STRUCT2.a  =  0x01,STRUCT2.b =  0x0302,STRUCT2.c  =  0x07060504;

/************************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST);
   STRUCT1.a = p1->a;
   STRUCT1.b = p1->b;
   STRUCT1.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST);
   STRUCT2.a = p2->a;
   STRUCT2.b = p2->b;
   STRUCT2.c = p2->c;

     运行后：TEST 0X200034E0    STRUCT1 0X20002B20  STRUCT2 0X20002AE9   

                 STRUCT1.a  =  0x01,STRUCT1.b =  0x0403,STRUCT1.c  =  0x08070605;

                 STRUCT2.a  =  0x01,STRUCT2.b =  0x0302,STRUCT2.c  =  0x07060504;       

 

/**************************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+1);
   STRUCT1.a = p1->a;
   STRUCT1.b = p1->b;
   STRUCT1.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+1);
   STRUCT2.a = p2->a;
   STRUCT2.b = p2->b;
   STRUCT2.c = p2->c;

     运行后：TEST 0X200034E0    STRUCT1 0X20002B20  STRUCT2 0X20002AE9   

                 STRUCT1.a  =  0x02,STRUCT1.b =  0x0004,STRUCT1.c  =  0x05080706;

                 STRUCT2.a  =  0x02,STRUCT2.b =  0x0403,STRUCT2.c  =  0x08070605;    

/******************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+2);
   STRUCT1.a = p1->a;
   STRUCT1.b = p1->b;
   STRUCT1.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+2);
   STRUCT2.a = p2->a;
   STRUCT2.b = p2->b;
   STRUCT2.c = p2->c;

    运行后： TEST 0X200034E0    STRUCT1 0X20002B20  STRUCT2 0X20002AE9   

                 STRUCT1.a  =  0x03,STRUCT1.b =  0x0605,STRUCT1.c  =  0x06050807;

                 STRUCT2.a  =  0x03,STRUCT2.b =  0x0504,STRUCT2.c  =  0x09080706;   

/***********************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+3);
   STRUCT1.a = p1->a;
   STRUCT1.b = p1->b;
   STRUCT1.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+3);
   STRUCT2.a = p2->a;
   STRUCT2.b = p2->b;
   STRUCT2.c = p2->c;

   运行后： TEST 0X200034E0    STRUCT1 0X20002B20  STRUCT2 0X20002AE9   

                 STRUCT1.a  =  0x04,STRUCT1.b =  0x0006,STRUCT1.c  =  0x07060508;

                 STRUCT2.a  =  0x04,STRUCT2.b =  0x0605,STRUCT2.c  =  0x09080706;

/*****************************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+4);
   STRUCT1.a = p1->a;
   STRUCT1.b = p1->b;
   STRUCT1.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+4);
   STRUCT2.a = p2->a;
   STRUCT2.b = p2->b;
   STRUCT2.c = p2->c;

运行后： TEST 0X200034E0    STRUCT1 0X20002B20  STRUCT2 0X20002AE9   

                 STRUCT1.a  =  0x05,  STRUCT1.b =  0x0807,  STRUCT1.c  =  0x0C0B0A09;

                 STRUCT2.a  =  0x05,  STRUCT2.b =  0x0706,  STRUCT2.c  =  0x0B0A0908;

/**********************************************************************************/

typedef volatile  struct
{
 INT8U   a;
 INT32U  b;
 INT16U  c;
}STR_UCT1;
typedef volatile  __packed  struct
{
 INT8U   a;
 INT32U  b;
 INT16U  c;
}STR_UCT2;

b和c调换了数据类型

   memcpy((void*)&STRUCT1,TEST,sizeof(STR_UCT1));
   memcpy((void*)&STRUCT2,TEST,sizeof(STR_UCT2));

 运行后：TEXT 0X200034DC  STRUCT1 0X200034D0  STRUCT2 0X20002AE1   

             STRUCT1.a  =  0x01, STRUCT1.b =  0x08070605, STRUCT1.c  =  0x0A09;

             STRUCT2.a  =  0x01, STRUCT2.b =  0x05040302, STRUCT2.c  =  0x0706;

/*******************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST);
   STRUCT1.a = p1->a;
   STRUCT1.b = p1->b;
   STRUCT1.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST);
   STRUCT2.a = p2->a;
   STRUCT2.b = p2->b;
   STRUCT2.c = p2->c;

运行后： TEXT 0X200034E4  STRUCT1 0X200034D8  STRUCT2 0X20002AE9  

             STRUCT1.a  =  0x01, STRUCT1.b =  0x08070605, STRUCT1.c  =  0x0A09;

             STRUCT2.a  =  0x01, STRUCT2.b =  0x05040302, STRUCT2.c  =  0x0706;

 

/********************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+1);
   STRUCT1.a = p1->a;
   STRUCT1.b = p1->b;
   STRUCT1.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+1);
   STRUCT2.a = p2->a;
   STRUCT2.b = p2->b;
   STRUCT2.c = p2->c;

运行后： TEXT 0X200034E4  STRUCT1 0X200034D8  STRUCT2 0X20002AE9  

             STRUCT1.a  =  0x02, STRUCT1.b =  0x05080706, STRUCT1.c  =  0x000A;

             STRUCT2.a  =  0x02, STRUCT2.b =  0x06050403, STRUCT2.c  =  0x0807;

/***********************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+2);
   STRUCT1.a = p1->a;
   STRUCT1.b = p1->b;
   STRUCT1.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+2);
   STRUCT2.a = p2->a;
   STRUCT2.b = p2->b;
   STRUCT2.c = p2->c;

运行后： TEXT 0X200034E4  STRUCT1 0X200034D8  STRUCT2 0X20002AE9  

             STRUCT1.a  =  0x03, STRUCT1.b =  0x06050807, STRUCT1.c  =  0x0B0C;

             STRUCT2.a  =  0x03, STRUCT2.b =  0x07060504, STRUCT2.c  =  0x0908;

/************************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+3);
   STRUCT1.a = p1->a;
   STRUCT1.b = p1->b;
   STRUCT1.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+3);
   STRUCT2.a = p2->a;
   STRUCT2.b = p2->b;
   STRUCT2.c = p2->c;

运行后： TEXT 0X200034E4  STRUCT1 0X200034D8  STRUCT2 0X20002AE9  

             STRUCT1.a  =  0x04, STRUCT1.b =  0x07060508, STRUCT1.c  =  0x000C;

             STRUCT2.a  =  0x04, STRUCT2.b =  0x08070605, STRUCT2.c  =  0x0A09;

/***********************************************************************/

  p1 = (STR_UCT1*)(TEST+4);
   STRUCT1.a = p1->a;
   STRUCT1.b = p1->b;
   STRUCT1.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+4);
   STRUCT2.a = p2->a;
   STRUCT2.b = p2->b;
   STRUCT2.c = p2->c;

运行后： TEXT 0X200034E4  STRUCT1 0X200034D8  STRUCT2 0X20002AE9  

             STRUCT1.a  =  0x05, STRUCT1.b =  0x0C0B0A09, STRUCT1.c  =  0x0E0D;

             STRUCT2.a  =  0x04, STRUCT2.b =  0x09080706, STRUCT2.c  =  0x0B0A;

 

 /*********************************************************************/

 

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST);
   STRUCT2.a = p1->a;
   STRUCT2.b = p1->b;
   STRUCT2.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST);
   STRUCT1.a = p2->a;
   STRUCT1.b = p2->b;
   STRUCT1.c = p2->c;

 运行后：TEXT 0X200034E3  STRUCT1 0X200034D8  STRUCT2 0X20002AE9   

             STRUCT1.a  =  0x01, STRUCT1.b =  0x05040302, STRUCT1.c  =  0x0706;

             STRUCT2.a  =  0x01, STRUCT2.b =  0x08070605, STRUCT2.c  =  0x0A09;

 /*******************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+1);
   STRUCT2.a = p1->a;
   STRUCT2.b = p1->b;
   STRUCT2.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+1);
   STRUCT1.a = p2->a;
   STRUCT1.b = p2->b;
   STRUCT1.c = p2->c;

运行后：TEXT 0X200034E3  STRUCT1 0X200034D8  STRUCT2 0X20002AE9   

             STRUCT1.a  =  0x02, STRUCT1.b =  0x06050403, STRUCT1.c  =  0x0807;

             STRUCT2.a  =  0x02, STRUCT2.b =  0x05080706, STRUCT2.c  =  0x000A;

/**********************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+2);
   STRUCT2.a = p1->a;
   STRUCT2.b = p1->b;
   STRUCT2.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+2);
   STRUCT1.a = p2->a;
   STRUCT1.b = p2->b;
   STRUCT1.c = p2->c;

运行后：TEXT 0X200034E3  STRUCT1 0X200034D8  STRUCT2 0X20002AE9   

             STRUCT1.a  =  0x03, STRUCT1.b =  0x07060504, STRUCT1.c  =  0x0908;

             STRUCT2.a  =  0x03, STRUCT2.b =  0x06050807, STRUCT2.c  =  0x0C0B;

/*************************************************************************/

  p1 = (STR_UCT1*)(TEST+3);
   STRUCT2.a = p1->a;
   STRUCT2.b = p1->b;
   STRUCT2.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+3);
   STRUCT1.a = p2->a;
   STRUCT1.b = p2->b;
   STRUCT1.c = p2->c;

运行后：TEXT 0X200034E3  STRUCT1 0X200034D8  STRUCT2 0X20002AE9   

             STRUCT1.a  =  0x04, STRUCT1.b =  0x08070605, STRUCT1.c  =  0x0A09;

             STRUCT2.a  =  0x04, STRUCT2.b =  0x07060508, STRUCT2.c  =  0x000C;

/**************************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+4);
   STRUCT2.a = p1->a;
   STRUCT2.b = p1->b;
   STRUCT2.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+4);
   STRUCT1.a = p2->a;
   STRUCT1.b = p2->b;
   STRUCT1.c = p2->c;

运行后：TEXT 0X200034E3  STRUCT1 0X200034D8  STRUCT2 0X20002AE9   

             STRUCT1.a  =  0x05, STRUCT1.b =  0x09080706, STRUCT1.c  =  0x0A09;

             STRUCT2.a  =  0x05, STRUCT2.b =  0x0C0B0A09, STRUCT2.c  =  0x0E0D;

/*************************************************************************/

typedef volatile  struct
{
 INT8U   a;
 INT32U  b;
 INT16U  c;
}STR_UCT1;
typedef volatile  __packed  struct
{
 INT8U   a;
 INT32U  b;
 INT16U  c;
}STR_UCT2;
STR_UCT1 STRUCT1,*p1;
__align(4) STR_UCT2  STRUCT2,*p2;

 

   memcpy((void*)&STRUCT1,TEST,sizeof(STR_UCT1));
   memcpy((void*)&STRUCT2,TEST,sizeof(STR_UCT2));

运行后：TEXT 0X200034E0  STRUCT1 0X200034D4  STRUCT2 0X20002AE4   

             STRUCT1.a  =  0x01, STRUCT1.b =  0x08070605, STRUCT1.c  =  0x0A09;

             STRUCT2.a  =  0x01, STRUCT2.b =  0x05040302, STRUCT2.c  =  0x0706;

/*************************************************************************/

  p1 = (STR_UCT1*)(TEST);
   STRUCT2.a = p1->a;
   STRUCT2.b = p1->b;
   STRUCT2.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST);
   STRUCT1.a = p2->a;
   STRUCT1.b = p2->b;
   STRUCT1.c = p2->c;
   

运行后：TEXT 0X200034E8  STRUCT1 0X200034DC  STRUCT2 0X20002AEC  

             STRUCT1.a  =  0x01, STRUCT1.b =  0x05040302, STRUCT1.c  =  0x0706;

             STRUCT2.a  =  0x01, STRUCT2.b =  0x08070605, STRUCT2.c  =  0x0A09;

/*********************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+1);
   STRUCT2.a = p1->a;
   STRUCT2.b = p1->b;
   STRUCT2.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+1);
   STRUCT1.a = p2->a;
   STRUCT1.b = p2->b;
   STRUCT1.c = p2->c; 

 

运行后：TEXT 0X200034E8  STRUCT1 0X200034DC  STRUCT2 0X20002AEC  

             STRUCT1.a  =  0x02, STRUCT1.b =  0x06050403, STRUCT1.c  =  0x0807;

             STRUCT2.a  =  0x02, STRUCT2.b =  0x05080706, STRUCT2.c  =  0x000A;

/************************************************************************/

   p1 = (STR_UCT1*)(TEST+2);
   STRUCT2.a = p1->a;
   STRUCT2.b = p1->b;
   STRUCT2.c = p1->c;
   p2 = (STR_UCT2*)(TEST+2);
   STRUCT1.a = p2->a;
   STRUCT1.b = p2->b;
   STRUCT1.c = p2->c;

运行后：TEXT 0X200034E8  STRUCT1 0X200034DC  STRUCT2 0X20002AEC  

             STRUCT1.a  =  0x03, STRUCT1.b =  0x07060504, STRUCT1.c  =  0x0908;

             STRUCT2.a  =  0x03, STRUCT2.b =  0x06050807, STRUCT2.c  =  0x0C0B;

/*************************************************************************/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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weixin_33857230的博客
10-08 598
ARM下的对齐处理fromDUI0067D_ADS1_2_CompLib 3.13typequlifiers有部分摘自ARM编译器文档对齐部分对齐的使用:1.__align(num)这个用于修改最高级别对象的字节边界。在汇编中使用LDRD或者STRD时就要用到此命令__align(8)进行修饰限制，来保证数据对象是相应对齐。这个修饰对象...
字节对齐与内存访问
tietao的专栏
02-05 7879
关于字节对齐，最早是在《高质量程序设计》中看到的，当时明白一点，就是因为定义的数据字节大小不一（1字节，2字节，4字节，8字节），在内存中可能会有字节对齐的操作，就是数据在内存中的排放，不一定是连续的。因此也产生了一个疑问，就是对于数组而言，特别是结构体，如果不连续排放了。那么，当我们将结构体，当做连续的一段内存来访问时， 是不是会造成错误呢？ 当时，虽然有疑惑，但是一直没有特别明白的
memcopy函数在拷贝时，少了一个字节
free_or_not的博客
05-06 484
memcpy拷贝函数
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