指向字节结构成员的 C 字指针

Question

Edit2 我使用的是 foobar(*bar);在示例中，而不是 *myvar，很尴尬。

编辑这似乎是 MSP430 微控制器的德克萨斯编译器的行为，而不是“c”的东西。澄清一下，下面的代码是使用德州 LTS 编译器 16.9.x 为 MSP430FR5969 16 位（20 位寻址）微控制器使用 code composer studio 7 编译的。结果与 STS 17.9.x 相同。我编辑了代码示例以使其更加明确，这不是命名的事情。除非您明确要求，否则微控制器编译器不会在字边界上对齐结构成员。

我有这样的结构：

struct foo_{
   uint8_t low;
   uint8_t high;
} foo;

而我正试图变得像这样聪明：

void bar(){
   uint16_t * volatile myvar;
   myvar = (uint16_t *) &foo.low;
   foobar(*myvar);
}

void foobar(uint16_t value){
   printf("Value %d\n", value);
}

您希望指针 *myvar 指向 foo.low 地址，但它完全不同。如果我们将可移植性抛到窗外，它在 C 中不应该完全有效吗？

编辑 我已经编辑了代码示例。意外行为是调试器（能够显示来自奇数内存位置的字数据）和实际处理器（将从奇数地址读取字时返回 0xFFFF）中显示的内容不匹配。编译代码有时会失败，有时不是由结构在 FRAM 内存中的实际位置引起的。

Answer 1

编辑 该行为是由存储在奇数内存位置的字节地址引起的。 MSP430 微控制器无法从奇数地址返回字值，并将 0xFFFF 分配给目标变量。 一些示例/测试用例有效，因为结构成员恰好位于偶数地址中。

uint8_t myconfig_rw.current_l 位于（在此时编译的代码中）内存地址0x04563，不是字对齐的。这 当前 = (USHORT *) &myconfig_rw.current_l;行生成这个：

MOVX.A #0x04563,0x0000a(SP)

当我将其遵从单词变量时，会生成这些行

MOVA 0x000a(SP),R15
MOV.W @R15,0x000e(SP)

0x000e 收到 0xFFFF 而不是地址 0x04563 中的任何内容，因为处理器无法从奇数地址读取字。

现在代码编写器调试器在显示奇数地址的字值方面没有问题，并且会在指针地址中愉快地显示预期值（0x140）。

要解决此问题，需要手动排列两个字节的值以从偶数地址开始，或者在字和字节之间进行手动转换。使用联合不是解决方案，因为注册表是外部突发读/写可寻址的。寄存器地址可以移动一个字节，具体取决于是否需要填充。

部分解决方法是将注册表结构定义为从字对齐地址开始并记录代码以希望“下一个人”不会弄乱它。将一个单词转换为两个字节，反之亦然似乎更安全。

旧 这似乎是 Code Composer Studio 特有的行为，它使用 Texas TLV 17.x 编译器为 MSP430FR5969 16 位微控制器生成代码。如果不是很好，问题中的代码 sn-p 似乎是“有效的”。在实际应用中使用时，结果是不可预测的。考虑到这个 sn-p：

struct myconfig_rw_{
    uint8_t current_l;
    uint8_t current_h;
} myconfig_rw;

void PWM_Decode_Init(){

USHORT * volatile current;
current = (USHORT *) &myconfig_rw.current_l;
PWM_status.current_constant=Calculate_Current_Constant(*current, false);
}

*current 实际上将包含来自 myconfig_rw.current_l 和 .current_h 的正确 16 位值。但是传递给 Calculate_Current_Constant 函数的值不正确，函数接收到的值是 0xFFFF。

作为结论，你不应该为了自己的利益而试图太聪明地使用指针。

一个独立的小例子，将提供预期的结果：

#include <msp430.h> 
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

struct foo_{
    uint8_t low;
    uint8_t high;
}foo;

/**
 * main.c
 */
void foobar(uint16_t test);

int main(void)
{
    uint16_t * volatile bar;
    WDTCTL = WDTPW | WDTHOLD;   // stop watchdog timer
    foo.low=0x10;
    foo.high=0xBB;
    bar = (uint16_t *) &foo.low;
    printf("address %p, value %x\n", bar, *bar);
    foobar(bar);
    __no_operation();
    return 0;
}

void foobar(uint16_t test){
    printf("value %x\n", test );
}

Answer 2

我认为 Groo 很可能是对的。下面是按预期工作的代码。我没有在问题中看到地址是如何打印出来的。如果你把 printf 语句放在 main 而不是 bar 中，它会编译并运行得很好，但会给你带来误导性的结果。

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

struct _foo{
    uint8_t low;
    uint8_t high;
} foo;

void bar(){
    uint16_t *bar;
    bar = (uint16_t *) &foo.low;
    printf("From within foo() : foo.low addr: %x, foo.high addr: %x, bar addr: %x\n", (uint32_t) &foo.low, (uint32_t)&foo.high, (uint32_t)bar);

}

main(){
    bar();
    printf("From within main(): foo.low addr: %x, foo.high addr: %x, bar addr: %x\n", (uint32_t) &foo.low, (uint32_t)&foo.high, (uint32_t)bar);
}