为什么 sem_t 指针必须从 4 偏移量的倍数开始？

Question

当您访问内存块（实际情况下使用 mmap 为 fe）时，sem_t 的正确指针必须是 4 的倍数。如果不是，那么 sem_init() 仍然不会返回 -1（错误值），但是sem_t 无效。为什么会这样？

下面的代码显示了信号量的行为。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <semaphore.h>
#include <strings.h> //bzero

int main(int argc, const char *argv[]) {
  //sizeof(sem_t) == 32 on 86_64, 16 on 86
  void *adrr = malloc(sizeof(sem_t)*2);
  bzero(adrr, sizeof(sem_t)*2); 

  sem_t *sem1 = adrr+1;
  if(sem_init(sem1, 1, 0) == -1) printf("ERROR\n");
  sem_wait(sem1);
  printf("Not working\n");
  bzero(adrr, sizeof(sem_t)*2);

  sem_t *sem2 = adrr+2;
  sem_init(sem2, 1, 0);
  sem_wait(sem2);
  printf("Not working\n");
  bzero(adrr, sizeof(sem_t)*2); 

  sem_t *sem3 = adrr+3;
  sem_init(sem3, 1, 0);
  sem_wait(sem3);
  printf("Not working\n");
  bzero(adrr, sizeof(sem_t)*2);

  sem_t *sem4 = adrr+4;
  sem_init(sem4, 1, 0);
  sem_wait(sem4);
  printf("Working\n");
  free(adrr);
  return 0; 
}

Answer 1

C 中的

ALL¹ 类型可能有对齐要求。这些要求总是由实现定义的，并且在不同的架构上甚至在同一架构上的不同编译器上可能会有所不同（尽管这种情况很少见）。

违反实现定义的对齐要求会导致未定义的行为——任何事情都可能发生，但通常情况是程序在访问未对齐的对象时出错或崩溃。

您似乎已经确定，在您的具体实现中，sem_t 的对齐要求为 4——在 32 位架构上相当常见。其他实现可能会有所不同。

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¹_{你可以说char从来没有对齐要求，或者它的对齐要求是1}