Question

所以我在教我的朋友指点。在这样做时，我注意到两个相同结构的地址完全背靠背。

struct Foo
{
    int a;
};

struct Bar
{
    int b;
};

允许我这样做：

Foo foo; foo.a = 100;
Bar bar; bar.b = 100;

Foo *pFoo = &foo;
Bar *pBar = &bar;

(pFoo+1)->a = 200;

这会覆盖bar.b中的值并将其设置为200.

现在，我并没有质疑做这样事情的优点 - 它可能永远不会在真正的节目中看到光明。我只是想知道，操作系统是否总是背靠背地分配相同的结构？如果在给定区域内有足够的可用内存空间。

Answer 1

不，不一定。某些体系结构/编译器可能会在边界上对齐结构，使得数组中的结构与调用堆栈上的结构之间存在不同的间距。你在调用堆栈上分配并将它们视为一个连续的数组，这是一个不可靠的假设。

Answer 2

操作系统不为本地变量分配堆栈空间，编译器会这样做。 C ++编译器不保证分配顺序。

Answer 3

否 - 编译器/链接器通常会将变量放在与源文件中位置无关的完全不同的位置。

我非常高兴能够使用从汇编转换的C代码，这些代码在整个地方做出了这个假设（在汇编中，当你在同一段/段中有2个变量彼此相邻时，这就是你在图片中得到的结果。）

那不好玩......

请注意，您可以使用工具（例如，链接器配置文件或编译器编译指示），这些工具可以控制内存中变量的位置。但在那时，你肯定处于“特定于实现”的领域，你仍然可能不得不处理对齐问题和诸如此类的问题（尽管结构大小相同，这可能不会成为一个问题）。

将2个结构彼此相邻的可移植方法是将它们包装在另一个结构中（同样，可能仍然存在指针算术和别名问题）。

Answer 4

不，这不能保证有效。

首先，无法保证在内存中放置不相关的对象。保证对象在内存中连续放置的唯一时间是

因此，以下内容有效：

int ints[2];
*(&ints[0] + 1) = 42;

问题中的代码无效，因为foo和bar对象完全不相关，可以放在内存中的任何位置。

有一个相关的问题，在结构中可能有未命名的填充字节

这意味着以下内容无效，因为Foo末尾可能有未命名的填充：

Foo foos[2];
*(&foos[0].a + 1) = 42;

通常，除非它们在数组中，否则不应该依赖于两个对象相对于彼此的放置。在源代码中对象是否彼此相邻声明，它们具有相同的类型，或者它们具有相同的大小并不重要：根本无法保证。

Answer 5

我记得在gcc上遇到使用整个程序优化的情况，它在整个优化过程中完全重新排序了所有全局变量。也就是说，对于C ++中的单独变量，这种布局没有这样的保证。

Answer 6

这不仅仅发生在结构上。个别变量通常是连续的，但正如大家所说的那样，这是不可保证的（实际上，在我的方框中，以下示例的顺序是反转的）

int a,b;
int *pa=&a;
int *pb=&b;
a=1;
b=2;
*(pa)=3;
*(pb+1)=4;
printf("a value: %i \tb value: %i\n", *pa, *pb);

结果是


a value: 4  b value: 2