一道很有意思的C++面试题

原题目为《程序员面试宝典》第7章面试题9：

struct S{
    int i;
    int *p;
};
main()
{
    S s;
    int *p =&s.i;
    p[0] = 4;
    p[1] = 3;
    s.p = p;
    s.p[1] = 1;
    s.p[0] = 2;
}

问程序会在哪一行崩溃？

第一次做这道题时我崩溃了:),脑子里全是糊的！好在VS提供了调试功能：

进行到图中步骤后，注意p指向的地址就是&s也就是&s.i,经过了p[0]=4;p[1]=3赋值后，可以看到是s.p指向的是未声明的空间0x00000003，而s.i的值就是4；

在经过了s.p = p；后：

可以发现s.p指向的地址也变成了0x00c7fd60，对s.p[1]=1;实际上就是对s.p赋值1：

显然，这时候是无法再执行s.p[0] = 2;了因为0x00000001空间根本就未声明。

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原本这个问题就这么解决了，可我今天复习时，在deepin15.6下跑了一下这个程序，居然能通过了......

但是，敏锐的我很快就意识到了问题所在：

因为在GDB调试下发现，结构体S s里int i和int *p的地址差了8而不是4，作为一个在面试中被sizeof坑过的boy，我马上就想到了deepin是64位系统啊，这样一个指针是8字节！

很明显，字节对齐的规则把这个致命的bug掩盖了。

在64位系统下，S中内存分布如下图所示：

1	1	1	1	0	0	0	0	1	1	1	1	1	1	1	1
int i								int *p

可以观察到&s和&s.p之间差了8个字节(0x000000079152ff630 - 0x000000079152ff628)。

在32位系统下致命的s.p[1]=1;在64位系统下成为了一句不痛不痒的赋值，接下来的s.p[0] = 2;也就可以执行了。

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那么，怎么样复现这个bug呢？

按照上述分析，我们可以这样做：

struct S {
	int i;
	int *p;
};
int main()
{
	S s;
	int *p = &s.i;
	p[0] = 4;
	p[1] = 3;
	p[2] = 2;
	s.p = p;
	s.p[2] = 1;
	s.p[0] = 2;
}

但是且慢！能不能有更有逼格的方式呢？

#pragma pack(push)
#pragma pack(4)
struct S {
	int i;
	int *p;
};
int main()
{
	S s;
	int *p = &s.i;
	p[0] = 4;
	p[1] = 3;
	s.p = p;
	s.p[1] = 1;
	s.p[0] = 2;
}
#pragma pack(pop)

就是使用pragma pack改变对齐规则啦！