一次紧急线上事故引发的严重问题

用户9831583

发布于 2022-06-16 16:41:46

2830

发布于 2022-06-16 16:41:46

文章被收录于专栏：码出名企路

整个过程大概是这样的：

甲方和乙方接口需要数据传输，比如甲方AA传递到乙方BB，乙方想用甲方AA中的数据，由于某方后期修改了自己的定义，导致sizeof不统一，整个系统发生了崩盘，引发了一次严重的线上事故。

甲方AA:

typedef struct aa
{
    int id;
    char a[6];
    enum day{
        one,
        two,
        three =4,
        four = 12
    };     
    double w;   
    float h;     
    long g;   
}AA;

乙方BB:

typedef struct bb
{
    int id;
    char a[3];
    enum day{
        one,
        two,
        three =4,
        four = 100
    }; 
    double w;           
    float h;    
    long g;
}BB;

双方通信：

 AA aa = {1,"wxh",2.2,3.3,4321};

  BB bb = *(BB*)(&aa);
  cout<<sizeof(AA)<<" "<<sizeof(BB)<<" "<<aa.h<<" "<<bb.h<<endl;

  memcpy(&bb,&aa,sizeof(aa));
  
  cout<<sizeof(AA)<<" "<<sizeof(BB)<<" "<<aa.h<<" "<<bb.h<<endl;

结果：

40 32 3.3 -1.58819e-23 40 32 3.3 -1.58819e-23

#pragma pack(1) //1字节对齐

30 27 3.3 4.47049e-08 30 27 3.3 4.47049e-08

本来甲方传了一个 3.3，而乙方得到的确是越界的负值，引发了系统崩溃。

类型	32位	64位
char	1	1
int	4	大多数4，少数8
short	2	2
long	4	8
float	4	4
double	8	8
指针	4	8
enum	4	4

对齐原因：

1，性能问题：数据结构尽可能在自然边界上对齐，若访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问，而对齐的内存只要访问一次。

2，空间问题：没有进行内存对齐的结构体或类会浪费一定空间，当创建对象越多时，消耗的空间也越多。

3，平台问题：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的，某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。

对齐规则：

struct:

1，结构体变量中成员的便移量必须是成员大小的整数倍数；

2，结构体大小必须是最宽基本类型大小的整数倍。

union:

1，所有成员中最长的那个；

2，整个结构体大小必须是最宽成员大小的整数倍。

enum:

1，定义一个常量集合，当int存储，都为4。

因此：在定义结构体成员时为节省内存，一般将同一类型定义在一起，长类型放在最开始或者最后。

附：struct与union相互嵌套的技巧

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
 
// 参考 Glibc库源码 sig_info.h
typedef struct info{
  int age;
  union {
    int code;
    struct {
      int pid;
      int uid;
    } id;
    struct {
      int KM;
      char *addr_name;
    } address;
  } u;
} info_t;
 
#define code     u.code
#define pid     u.id.pid
#define uid      u.id.uid
#define KM      u.address.KM
#define addr_name   u.address.addr_name
 
int main(int argc, char **argv)
{
  info_t info;
  
  info.age   = 20;
  info.code   = 5;
  
  printf("age = %d\n", info.age);      // 20
  printf("code = %d\n", info.code);    // 5
  
  printf("----------------------\n");
  info.pid = 123;
  printf("age = %d\n", info.age);      // 20
  printf("code = %d\n", info.code);    // 123, 因为code变量与id变量共用一块内存
  printf("pid = %d\n", info.pid);      // 123
 
  printf("----------------------\n");
  info.KM = 789;
  printf("age = %d\n",  info.age);    // 20
  printf("code = %d\n", info.code);    // 789, 因为code变量与address变量共用一块内存
  printf("pid = %d\n",  info.pid);    // 789, 因为id变量与address变量共用一块内存
  printf("KM = %d\n",   info.KM);      // 789
  return 0;
}

本文参与腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自微信公众号。

原始发表：2021-03-21，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

char