Почему структуру TFileTime нельзя рассматривать как Int64?

Это перевод Why can't you treat a FILETIME as an __int64? Автор: Реймонд Чен.

Запись TFileTime представляет 64-х битное значение в двух частях:

type
  PFileTime = ^TFileTime;
  _FILETIME = record
    dwLowDateTime: DWORD;
    dwHighDateTime: DWORD;
  end;
  TFileTime = _FILETIME;
  FILETIME = _FILETIME;

Вы можете поддаться соблазну взять запись TFileTime и обращаться с ней, как если бы она была типа Int64. В конце концов, её раскладка по памяти в точности совпадает с отпечатком памяти для 64-х битного (little-endian) Integer. Некоторые люди написали пример кода, который делает именно это.

Но почему это неверно?

Выравнивание.

Поскольку TFileTime - это запись, состоящая из двух DWORD-ов, то она требует только 4-х байтового выравнивания, поскольку его достаточно чтобы уложить каждый DWORD на допустимую границу для DWORD-ов. Для первого DWORD-а нет никакой необходимости в размещении на 8-ми байтовой границе. И, фактически, вы уже наверняка использовали запись, где это не так: запись TWin32FindData:

type
  PWin32FindDataW = ^TWin32FindDataW;
  PWin32FindData = PWin32FindDataW;
  _WIN32_FIND_DATAW = record
    dwFileAttributes: DWORD;
    ftCreationTime: TFileTime;
    ftLastAccessTime: TFileTime;
    ftLastWriteTime: TFileTime;
    nFileSizeHigh: DWORD;
    nFileSizeLow: DWORD;
    dwReserved0: DWORD;
    dwReserved1: DWORD;
    cFileName: array[0..MAX_PATH - 1] of WideChar;
    cAlternateFileName: array[0..13] of WideChar;
  end;
  _WIN32_FIND_DATA = _WIN32_FIND_DATAW;
  TWin32FindDataW = _WIN32_FIND_DATAW;
  TWin32FindData = TWin32FindDataW;
  WIN32_FIND_DATAW = _WIN32_FIND_DATAW;
  WIN32_FIND_DATA = WIN32_FIND_DATAW;

Обратите внимание, что три поля типа TFileTime появляются по смещениям 4, 12 и 20 от начала записи TWin32FindData. Они смещаются от выравнивания на 8-мь байт полем dwFileAttributes.

Поэтому приведение записи TFileTime к Int64 может создать (а в случае с TWin32FindData - обязательно создаст) указатель без выравнивания (misaligned pointer). Доступ к указателю без выравнивания возбудит исключение STATUS_DATATYPE_MISALIGNMENT на архитектурах, которые требуют наличия выравнивания в обязательном порядке.

Даже если вы работаете на всепрощающей платформе типа x86, которая автоматически выполняет исправления ошибок выравнивания, у вас всё ещё могут быть проблемы. Более подробно и с другими примерами мы ещё поговорим в следующий раз.

Упражнение: Почему эти рассуждения не применимы для записей TLargeInteger и TULargeInteger?

type
  PLargeInteger = ^TLargeInteger;
  _LARGE_INTEGER = record
    case Integer of
    0: (
      LowPart: DWORD;
      HighPart: Longint);
    1: (
      QuadPart: LONGLONG);
  end;
  TLargeInteger = Int64;
  LARGE_INTEGER = _LARGE_INTEGER;

  DWORDLONG = UInt64;
  ULONGLONG = UInt64;
  ULARGE_INTEGER = record
    case Integer of
    0: (
      LowPart: DWORD;
      HighPart: DWORD);
    1: (
      QuadPart: ULONGLONG);
  end;
  PULargeInteger = ^TULargeInteger;
  TULargeInteger = ULARGE_INTEGER;