socket编程sockaddr转换违反MISRA C++ 2008 5-2-7规则解决方案问询

规则偏离要求说明 #

所有同时进行socket开发和MISRA合规校验的从业者，都需要为该类型转换操作提交正当的规则偏离说明，除非使用替代实现方案。
MISRA规范本身允许经过书面论证的规则偏离，该类型转换是POSIX标准规定的socket API标准用法，全行业默认其安全性：所有兼容POSIX的操作系统都会保证sockaddr和sockaddr_in的首字段（地址族标识）内存布局完全对齐，内核会根据首字段的地址族类型解析后续内存结构，不存在野指针访问、内存越界的风险。偏离说明仅需明确标注该操作属于POSIX socket标准约定用法，安全性由系统实现保证，即可通过合规审查。

替代类型转换的实现方案 #

存在无需指针类型转换的合规实现方案，目前工业界最常用的是共用体包装方案，无需申请规则偏离即可满足MISRA要求：

• 定义包含各类socket地址结构的共用体，利用共用体的内存共享特性避免跨类型指针转换：

union SocketAddr {
    struct sockaddr generic_addr;
    struct sockaddr_in ipv4_addr;
    // 如需支持IPv6可新增struct sockaddr_in6 ipv6_addr成员
};

• 使用示例：

union SocketAddr myaddr;
int s;

myaddr.ipv4_addr.sin_family = AF_INET;
myaddr.ipv4_addr.sin_port = htons(3490);
inet_aton("63.161.169.137", &myaddr.ipv4_addr.sin_addr.s_addr);

s = socket(PF_INET, SOCK_STREAM, 0);
// 无需指针强转，直接取共用体的generic_addr成员地址即可
bind(s, &myaddr.generic_addr, sizeof(myaddr.ipv4_addr));

如果项目不允许使用共用体，也可以通过内存拷贝的方式实现：先填充sockaddr_in结构，再按字节把内容拷贝到struct sockaddr类型的变量中，直接传入该变量的指针即可，该方案也符合MISRA要求，仅会产生极少量的内存拷贝开销，对性能影响可以忽略。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Javi