V1032. Pointer is cast to a more strictly aligned pointer type.


Анализатор обнаружил преобразование указателя из одного типа в другой, которое приводит к неопределённому поведению. Разные типы объектов могут быть по-разному выравнены, и после приведения типа указателя выравнивание может быть изменено на некорректное. Если неправильный указатель будет разыменован, то программа может аварийно завершиться. Также операции с таким указателем могут приводить к потере информации.

Рассмотрим пример.

void foo(void) {
  char ch = '1';
  int *int_ptr = (int *)&ch;
  char *char_ptr = (char *)int_ptr;
}

При взятии адреса у переменой 'ch' и записи его в указатель типа 'int' возможна потеря данных. При обратном преобразовании выравнивание может быть изменено.

Обезопасить себя можно, например, используя одинаковые типы для операций:

void func(void) {
  char ch = '1';
  int i = ch;
  int *int_ptr = &i;
}

или вручную задав выравнивание:

#include <stdalign.h>

void func(void) {
  alignas(int) char ch = '1';
  int *int_ptr = (int *)&ch;
  char * char_ptr  = (char *)int_ptr;
}

Рассмотрим другой случай, который можно встретить в коде приложений. На стеке выделен буфер байт, и его хотят использовать для хранения структуры. Такое бывает при работе с такими структурами, как BITMAPINFO. Вот как устроена эта структура:

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER {
  DWORD biSize;
  LONG  biWidth;
  LONG  biHeight;
  WORD  biPlanes;
  WORD  biBitCount;
  DWORD biCompression;
  DWORD biSizeImage;
  LONG  biXPelsPerMeter;
  LONG  biYPelsPerMeter;
  DWORD biClrUsed;
  DWORD biClrImportant;
} BITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;
....
typedef struct tagBITMAPINFO {
  BITMAPINFOHEADER bmiHeader;
  RGBQUAD          bmiColors[1];
} BITMAPINFO, *LPBITMAPINFO, *PBITMAPINFO;

Как видите, структура содержит переменные типа DWORD, LONG и т.д., которые должны быть правильно выравнены. Также, 'bmiColors' на самом деле это массив вовсе не из одного элемента. Элементов будет столько, сколько нужно, именно поэтому для создания этой структуры может использоваться массив байт. В результате, в приложениях можно встретить вот такой опасный код:

void foo()
{
  BYTE buffer[sizeof(BITMAPINFOHEADER) + 3 * sizeof(RGBQUAD)] = {0};
  BITMAPINFO *pBMI = (BITMAPINFO*)buffer;
  ....
}

Скорее всего, буфер на стеке будет выравнен по границе 8 байт, и этот код будет работать. Однако этот код очень ненадёжен! Достаточно добавить в начало функции одну переменную, и можно всё сломать.

Неправильный код:

void foo()
{
  char x;
  BYTE buffer[sizeof(BITMAPINFOHEADER) + 3 * sizeof(RGBQUAD)] = {0};
  BITMAPINFO *pBMI = (BITMAPINFO*)buffer;
  ....
}

Теперь велик шанс, что 'buffer' будет начинаться с невыравненного адреса. Размер переменной 'x' и размер элементов массива 'buffer' равны. Следовательно, буфер можно расположить в стеке сразу после переменной 'x' без какого-либо отступа (выравнивания).

Конечно, всё зависит от компилятора. И программисту может вновь повезти, и код будет работать хорошо. Однако надеемся, что нам удалось объяснить, почему лучше так не делать.

Решить проблему можно, создавая массив в динамической памяти. Выделенный блок памяти всегда будет выравнен под любой тип.

Корректный код:

void foo()
{
  char x;
  BITMAPINFO *pBMI = (BITMAPINFO *)
    calloc(sizeof(BITMAPINFOHEADER) + 3 * sizeof(RGBQUAD),
           sizeof(BYTE));
  ....
}

Найденные ошибки

Проверено проектов
361
Собрано ошибок
13 417

А ты совершаешь ошибки в коде?

Проверь с помощью
PVS-Studio

Статический анализ
кода для C, C++, C#
и Java

goto PVS-Studio;