Структура памяти макета В С

Question

struct fraction {
    int num;
    int denum;
} pi;

pi.num=22;
pi.denum=7;

((fraction*)&(pi.denum))->num=12;

cout << endl;
cout << pi.denum <<endl;
cout << pi.num   <<endl;

Я могу понять диаграмму памяти до этого момента. Я запутался в следующем коде

((fraction*)&pi.denum)->denum=33;

Есть ли законный способ распечатать эти 33?ЛЮБАЯ команда, чтобы получить сохраненное значение, которого нет в объекте?

Answer 1

Может быть, поможет простое изображение:

A+0  pi.num
A+4  pi.denum

A - это базовый адрес, где pi хранится в памяти.num хранится по адресу A+0, а denum хранится по адресу A+4 (если int составляет 32 бита, т.е. 4 байта).

Часть ((fraction*)&(pi.denum)) операторараскладка будет выглядеть примерно так:

A+0  pi.num
A+4  pi.denum   ((fraction*)&(pi.denum))->num
A+8             ((fraction*)&(pi.denum))->denum

Как видите, в памяти есть совпадение.Это означает, что оператор ((fraction*)&(pi.denum))->num=12; фактически установит pi.num в 12.

Также, как вы можете видеть, если вы пытаетесь установить ((fraction*)&(pi.denum))->denum в значение, вы теперь пишете вне выделенной памятив структуру pi и может перезаписывать другие переменные или другие вещи.

Answer 2

A struct fraction будет размещено в памяти как два последовательных ints.Ваш код просматривает выражение &pi.denum, являющееся адресом второго целого числа:

 -----------------------   
|  int num  | int denum |
 -----------------------
 ^           ^
 |           |
 &pi         &(pi.denum)

Но вы преобразуете &pi.denum в fraction * и пытаетесь получить доступ к ((fraction*)&(pi.denum))->num.Поскольку num является первым членом struct fraction, стандарт C гарантирует, что его адрес совпадает с самой структурой.Так что

&(((fraction*)&(pi.denum))->num) == (fraction*)&(pi.denum) == &pi.denum.

Это является допустимым местом в памяти - но только по счастливой случайности.Если вы попытаетесь получить доступ к ((fraction*)&(pi.denum))->denom, вы получите неопределенное поведение - возможно, повреждение памяти или ошибка сегментации.

Итог, ((fraction*)&(pi.denum))->num = 12 - бессмысленный код.Он никогда не сможет сделать ничего полезного.

Answer 3

В коде, опубликованном в вашем вопросе, вы указали компилятору действовать так, как будто адрес pi.denum на самом деле является адресом fraction struct.

Это не так, и поэтому высамостоятельно в получении правильной адресации памяти.C (или C ++) разместит вашу структуру в памяти в указанном вами порядке, с учетом только заполнения для выравнивания.

Итак, на машине с 32-разрядными целочисленными значениями и типичным 32-разрядным выравниванием для 32-в битах, ваша строка ((fraction*)&(pi.denum))->num=12; установит pi.denum в 12, а не pi.num.->num - это смещение от указателя (смещение равно нулю), а ваш указатель равен pi.denum, поэтому устанавливается pi.denum.

Это не приведет к сбою, потому что вы простоиспользовал своеобразное выражение для адресации памяти, которая правильно распределена в вашем стеке.

Следующий код ((fraction*)&pi.denum)->denum=33; будет записывать в память вне выделения pi.Сбой или просто перезапись другой переменной зависит от того, что еще вы распределили в стеке, и, возможно, от настроек компилятора и компилятора.

Если вы на самом деле хотите записать память, которая следует вашей структуре, а затем прочитать ееназад, то же самое адресное выражение сделает это за вас, например

int myTest = ((fraction*)&pi.denum)->denum;

Answer 4

При условии, что этот код в основном неправильный , возможно, вы ищете это:

#include <iostream>

int main () {

    struct fraction {
        int num;
        int denum;
    } pi;

    pi.num=22;
    pi.denum=7;

    ((fraction*)&(pi.denum))->num=12;

    std::cout << std::endl;
    std::cout << pi.denum <<std::endl;
    std::cout << pi.num   <<std::endl;

    ((fraction*)&pi.denum)->denum=33;

    int * items;
    items = (int *)&pi;

    for (int i = 0; i < 3; i ++) {
        std::cout << i << ": " << items[i] << std::endl;
    }

}

Answer 5

Эта строка, вероятно, установит pi.denum в 12, но это неопределенное поведение.Член "num" находится (в большинстве случаев) в начале структуры, поэтому something.num похоже на (int)something (конечно, это something должно быть дробным), но вы не должны предполагать, что это будет работатьна каждой машине.

Answer 6

Во-первых, если вы хотите распечатать 33, вам нужно использовать следующую инструкцию:

((fraction*)&pi.denum)->num=33;

Теперь разберитесь в механизме доступа к памяти C, в котором доля struct имеет два элемента int.Базовый адрес структуры указывает на адрес первого элемента.

& pi.denum дает адрес второго элемента, теперь вы приводите его к указателю структуры, так что он обрабатывает адрес denum как логический, а физически адрес denim.

Поэтому, если вы хотите изменить значение джинсовой ткани, вы должны использовать адрес первого элемента, который указывает на адрес джинсовой ткани.