結構體邊界對齊問題

結構體邊界對齊問題

在構造DNS應答包的Answer字段時，我定義了一個結構體，如下所示：

typedef struct{
    __u16 name;
    __u16 type;
    __u16 class;
    __u32 ttl;
    __u16 length;
    __u32 ipv4_addr;
}DNS_ANSWER_DATA;

但是在進行數據包的構造的時候，在測試時，發送的數據包總是從length字段開始出現錯誤，導致DNS數據報文最終不能被正確解析，原因在於結構體的邊界對其原則。
在debug的時候發現，sizeof(DNS_ANSWER_DATA) = 20,按理來說應該爲16。
C語言中邊界對齊原則如下所示：

• 原則1：普通數據成員對齊規則：第一個數據成員放在offset爲0的地方，以後每個數據成員存儲的起始位置要從該成員大小的整數倍開始（比如int在32位機爲４字節，則要從4的整數倍地址開始存儲）。
• 原則2：結構體成員對齊規則：如果一個結構裏有某些結構體成員，則該結構體成員要從其內部最大元素大小的整數倍地址開始存儲。（struct a裏存有struct b，b裏有char，int，double等元素，那b應該從8的整數倍開始存儲。）
• 原則3：結構體大小對齊規則：結構體大小也就是sizeof的結果，必須是其內部成員中最大的對齊參數的整數倍，不足的要補齊。

根據我上面定義的結構體成員的順序以及其大小可知，其在存儲的時候存儲結構如下圖所示：
在64位系統：

在32位系統

因此在實驗中，僞造的DNS報文的結構如下所示：

解決方式：參考博客：

https://blog.csdn.net/zhangxiong2532/article/details/50826917
https://wenku.baidu.com/view/96c2d256f01dc281e53af026.html

當不希望編譯器對結構體做對齊處理，而希望按照他原有的大小分配空間時，這裏就要用到 attribute((packed)) ，這個意思是告訴編譯器不要做對齊處理。

#pragma pack(push,1)
typedef struct{	
	unsigned short a_name;
	unsigned short a_type;
	unsigned short a_class;
	unsigned int a_ttl;
	unsigned short a_data_len;
	unsigned int a_ipv4_addr;
}DNS_ANSWER_DATA;
#pragma pack(pop)