C++:为什么这段代码给我内存问题/未定义的行为？

Question

一些背景知识，如果你有兴趣......

下一段代码是尝试使用循环冗余校验 (CRC-15) 实现数据包错误代码生成器。这用于检测通信数据损坏。不需要更详细的介绍。

代码和问题

init_PEC15_Table 函数是一个查找表生成器。

pec15 函数接受数据输入，计算解决方案的地址并在查找表中查找结果。

data 是一个 char 数组，我已为其分配了值 1。这将传递给 pec15。

现在，我发现只需重新排序 cout 命令，“stuffed pec”(我感兴趣的输出)的值就会发生变化。通过在线阅读，我了解到这可能是由于内存堆栈以影响结果寄存器的方式意外更改，并且这可能是由于对其他变量的越界操作。我的理解有误吗？

现在，我是初学者，这非常令人生畏。我可能犯了一些我不知道的严重错误，所以请随时将代码撕成碎片。 此外，如果重要的话，此代码在 mbed LPC1768 上运行。

#include <iostream>


using namespace std;

unsigned short pec15Table[256];
const unsigned int CRC15_POLY = 0x4599;



void init_PEC15_Table() // Cyclical Redundancy Check lookup table generator function
{
    unsigned short rem;
    for (int i = 0; i < 256; i++)
    {
        rem = i << 7;
        for (int bit = 8; bit > 0; --bit)
        {
            if (rem & 0x4000)
            {
                rem = ((rem << 1));
                rem = (rem ^ CRC15_POLY);
            }
            else
            {
                rem = ((rem << 1));
            }
        }
        pec15Table[i] = rem & 0xFFFF;
//        cout << hex << pec15Table [i] << endl;
    }
}

 unsigned short pec15(char* data, int lengt = 16)  //Takes data as an input,
{
     int rem, address;
     rem = 16;//PEC seed (intial PEC value)
    for (int i = 0; i < lengt; i++)
    {
        address = ((rem >> 7) ^ data[i]) & 0xff;//calculate PEC table address
        rem = (rem << 8) ^ pec15Table[address];
    }
    return (rem * 2);//The CRC15 has a 0 in the LSB so the final value must be multiplied by 2
}

int main()
{
    init_PEC15_Table();         //initialise pec table
    char data = (short) 0x1 ;   // Write 0x1 to char array containing the data 0x1
    char* dataPtr = &data;      // Create a pointer to that array

    unsigned short result = pec15(dataPtr);                    //Pass data pointer to pec calculator


    cout << "data in: " << (short) *dataPtr << endl;        //Print the short representation of the char data array (Outputs 1)
    cout << "size of data: " << sizeof(*dataPtr) << endl;   //Print the size of the char array (Outputs 1)
    cout << "stuffed pec: " << result << endl;                 //Print the output of the pec calculation    

    return 0;
}

Answer 1

您在此处编写的代码与您编写的注释不同步:

char data = (short) 0x1 ;   // Write 0x1 to char array containing the data 0x1
char* dataPtr = &data;      // Create a pointer to that array

第一行没有向字符数组写入任何内容。相反，它会创建一个数值为 1 的 char 变量。请注意，这里不需要强制转换为 short 并且没有任何效果 - 您是不是想写还有别的吗？

第二行没有创建指向数组的指针。相反，它创建一个指向 data 变量的指针。您可能会将其视为指向长度为 1 的数组的指针，但这可能不是您想要做的。

上面两行本身不会做任何坏事。然而，下一行是一个真正的问题:

unsigned short result = pec15(dataPtr);                    //Pass data pointer to pec calculator

请记住 pec15 有第二个参数，它应该表示传入数据的长度。由于您没有指定它，它默认为 16。但是，您的 dataPtr 指针仅指向单个 char 值，而不是 16 个 char 值，因此这会导致未定义的行为。

我不确定如何解决这个问题，因为我不太了解您的代码背后的意图。你的意思是做一个十六元数组吗？您的意思是创建一个填充值 0x1 的数组吗？此处的正确修复取决于该问题的答案。