将 QByteArray 转换为“long”会为相同的输入输出不同的结果

Casting QByteArray to `long` outputs different result for same input

本文关键字：结果 输入输出 转换 QByteArray long      更新时间：2023-10-16

编辑：添加了完整的MCV示例项目。

我有一个奇怪的问题，相同的代码和相同的输入产生不同的输出值。

该

代码的目的是测试一个函数，该函数将打包成 4 个字节的值解压缩为单个 32 位值。test_unpack()中value1、value2和value3的预期值是2018915346的（即0x78563412因为小端解包）。我从另一个答案中得到了这种解包的方法。下面是一个 MCV 示例，您可以轻松构建并亲自查看问题。请注意，如果您注释掉test1() test_unpack()的主体会神奇地传递正确的值。

test_canserialcomm.cpp

#include "test_canserialcomm.h"
#include <QtTest/QtTest>
#include <QByteArray>
long unpack() noexcept
{
    quint8 a_bytes[] = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78};
    QByteArray a = QByteArray(reinterpret_cast<char*>(a_bytes), 4);
    long value1 = *((long*)a.data());
    qDebug() <<  value1; // outputs "32651099317351442" (incorrect value)
    quint8 b_bytes[] = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78};
    QByteArray b = QByteArray(reinterpret_cast<char*>(b_bytes), 4);
    long value2 = *((long*)b.data());
    qDebug() << value2; // outputs "2018915346" (correct value)
    quint8 c_bytes[] = {0x12, 0x34, 0x56, 0x78};
    QByteArray c = QByteArray(reinterpret_cast<char*>(c_bytes), 4);
    long value3 = *((long*)c.data());
    qDebug() << value3; // outputs "2018915346" (correct value)
    return value1;
}
void TestCanSerialComm::test1()
{
    QCOMPARE("aoeu", "aoeu"); // If you comment this line, the next test will pass, as expected.
}
void TestCanSerialComm::test_unpack()
{
    long expected {0x78563412};
    QCOMPARE(unpack(), expected);
}

test_canserialcomm.h

#ifndef TEST_CANSERIALCOMM_H
#define TEST_CANSERIALCOMM_H
#include <QtTest>
class TestCanSerialComm: public QObject
{
    Q_OBJECT
private slots:
    void test1();
    void test_unpack();
};
#endif // TEST_CANSERIALCOMM_H

test_main.cpp

#include <QtTest>
#include "test_canserialcomm.h"
#include <QCoreApplication>
int main(int argc, char** argv) {
    QCoreApplication app(argc, argv);
    TestCanSerialComm testCanSerialComm;
    // Execute test-runner.
    return QTest::qExec(&testCanSerialComm, argc, argv); }

tmp.pro

QT += core 
    testlib
QT -= gui
CONFIG += c++11
TARGET = tmp
CONFIG += console
CONFIG -= app_bundle
TEMPLATE = app
TARGET = UnitTests
HEADERS += test_canserialcomm.h
SOURCES += test_canserialcomm.cpp 
    test_main.cpp

尽管代码和输入相同，但test_unpack()中value1的输出是错误的。奇怪的是，如果我删除qDebug()调用并设置断点，调试器表达式计算器现在会显示value2具有错误的值。

知道为什么会这样吗？甚至如何进一步解决此问题？

附加说明：如果我在函数顶部添加一行qDebug() << "garbage";，则生成的所有 3 个值都是正确的。

您正在long为 8 个字节的系统上编译和运行此程序，但您的QByteArray只有 4 个字节。这意味着，当您将数组别名为long（使用 *((long*)a.data())）时，您将读取数组末尾的 4 个字节，进入未初始化的堆存储。

解决方法是使用保证大小为 4 字节的类型，例如 std::int32_t .

顺便说一句，使用*((long*)[...])来别名内存并不能保证工作，主要是因为对齐问题，但也（在一般情况下）因为别名仅支持等效于 char 或 signed 或unsigned变体的类型。更安全的技术是使用memcpy：

std::uint32_t value1;
assert(a.size() == sizeof(value1));
memcpy(&value1, a.data(), a.size());
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