面试题：C语言结构体作为函数参数值传递的内存布局与兼容性

Question

在一个跨平台项目中，有一个结构体`struct CrossPlatformData`，其定义如下：`struct CrossPlatformData { char a; int b; short c; };`。编写一个函数`transferData`，以值传递方式接受`struct CrossPlatformData`结构体作为参数。考虑到不同平台的内存对齐方式可能不同，分析并阐述如何确保在不同平台上以值传递该结构体时数据的准确性和兼容性，同时编写代码在至少两种不同平台（比如x86架构的Linux系统和ARM架构的嵌入式系统）上验证你的方案。

Answer 1

确保数据准确性和兼容性的分析

1. 内存对齐：不同平台的内存对齐规则不同，会导致结构体在内存中的布局不同。为了确保以值传递时数据的准确性和兼容性，需要手动控制结构体的内存对齐。
2. 解决方案：使用#pragma pack指令来指定结构体的内存对齐方式。#pragma pack(n)表示以n字节对齐，通常设置为1字节对齐可以避免因对齐规则不同导致的问题。

代码实现

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

// 使用1字节对齐
#pragma pack(1)
struct CrossPlatformData {
    char a;
    int b;
    short c;
};
#pragma pack()

void transferData(struct CrossPlatformData data) {
    printf("a: %c, b: %d, c: %d\n", data.a, data.b, data.c);
}

int main() {
    struct CrossPlatformData data = {'A', 12345, 678};
    transferData(data);
    return 0;
}

不同平台验证

1. x86架构的Linux系统：在x86架构的Linux系统上，安装GCC编译器，将上述代码保存为test.c，然后执行以下命令编译并运行：

gcc -o test test.c
./test

2. ARM架构的嵌入式系统：假设已经有ARM架构的交叉编译环境，将上述代码保存为test.c，使用交叉编译器编译，例如：

arm-linux-gnueabi-gcc -o test test.c

然后将生成的可执行文件传输到ARM架构的嵌入式系统上运行。通过在不同平台上运行上述代码，验证数据传递的准确性和兼容性。