Ошибки выравнивания в структурах при конвертации C в Delphi

Delphi , ОС и Железо , Windows

При работе с кросс-платформенными проектами, особенно когда используется язык C для низкоуровневых операций, а Delphi для разработки пользовательского интерфейса и бизнес-логики, часто возникают проблемы с выравниванием данных. В частности, это касается структур, которые должны быть идентичны как в C, так и в Delphi.

Проблема

Рассмотрим структуру REGISTRY_EVENT, определенную в C, и ее аналог в Delphi. Размеры структур должны быть одинаковыми, но на практике они отличаются:

typedef struct _REGISTRY_EVENT {
    REG_NOTIFY_CLASS eventType;
    TIME_FIELDS time;
    HANDLE processId;
    ULONG dataType;
    ULONG dataLengthB;
    ULONG registryPathLengthB;
    /* Contains path and optionally data */
    UCHAR registryData[];
} REGISTRY_EVENT, *PREGISTRY_EVENT;

В C размер этой структуры равен 36 байтам (sizeof(REGISTRY_EVENT) = 36), тогда как в Delphi:

_Registry_Event = record
    EventType: REG_NOTIFY_CLASS;
    Time: TIME_FIELDS;
    processID: THandle;
    DataType: ULONG;
    DataLength: ULONG;
    registryPathLength: ULONG;
    registryData: array of UCHAR;
end;

В Delphi размер структуры составляет 40 байтов (sizeof(REGISTRY_EVENT) = 40).

Причины проблемы

Проблема может быть связана с различным выравниванием полей в C и Delphi. В C, использование массива UCHAR registryData[] является хаком для создания нулевой длины поля в конце структуры. В Delphi эквивалентный подход — это использование пустого записи:

registryData: record end;

Решение проблемы

Для доступа к этому "пустому" полю в Delphi можно использовать приведение типов, однако, скорее всего, потребуется привести его к другому типу, поскольку определение поля является просто трюком.

Важно: Не используйте динамические массивы в Delphi при конвертации структур C в Delphi, так как динамические массивы в Delphi — это управляемые ссылки на протяжении жизни, не имеющие точного эквивалента в C.

Использование пустого записи (registryData: record end;) с указанием packed для записи позволяет достичь размера структуры 34 байта, что ближе к ожидаемому размеру в C. Однако, если REG_NOTIFY_CLASS имеет размер 4 байта, то размер структуры будет равен 37 байтам. Также стоит отметить, что массив [0..0] из UCHAR занимает 1 байт, а не 4, как можно было бы подумать.

Пример кода

type
  PByteArr = ^TByteArr;
  TByteArr = array[0..$FFFF] of Byte;
  PRec = ^TRec;
  TRec = packed record
    Data: Integer;
    MoreData: record end;
  end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var
  P: PRec;
  PMoreData: PByteArr;
begin
  P:= AllocMem(SizeOf(TRec) + 4);
  PMoreData:= @P^.MoreData;
  PMoreData^[2]:= 3;
  ShowMessage(IntToStr(PMoreData^[2]));
  FreeMem(P);
end;

Используя пустой запись и указание packed, можно добиться совпадения размеров структур в C и Delphi. Это особенно важно, когда структуры используются для обмена данными между разными частями программы или с операционной системой.

Заключение: При конвертации структур из C в Delphi важно учитывать особенности выравнивания полей и возможные трюки, используемые в C. Правильное использование директивы packed и пустых записей позволит достичь совпадения размеров структур и избежать ошибок при работе с кросс-платформенными приложениями.

Создано по материалам из источника по ссылке.

При конвертации структур из C в Delphi важно учитывать различия в выравнивании полей, чтобы избежать ошибок при работе с кросс-платформенными проектами.

Комментарии и вопросы

Получайте свежие новости и обновления по Object Pascal, Delphi и Lazarus прямо в свой смартфон. Подпишитесь на наш Telegram-канал delphi_kansoftware и будьте в курсе последних тенденций в разработке под Linux, Windows, Android и iOS

:: Главная :: Windows ::