Question

我有一个预定义的结构（实际上是几个），其中变量跨越32位字边界。在Linux（以及使用GCC的Windows）中，我能够使用'attribute（（packed））'将我的结构打包到正确的大小。但是我无法使用VC ++和#pragma pack以相同的方式工作。

使用GCC，返回正确的6字节大小：

struct
{
    unsigned int   a                : 3;
    unsigned int   b                : 1;
    unsigned int   c                : 15;
    unsigned int   troubleMaker     : 16;
    unsigned short padding          : 13;
} __attribute__((packed)) s;

使用VC ++会返回不正确的8字节大小

#pragma pack(push)
#pragma pack(1)

struct
{
    unsigned int   a                : 3;
    unsigned int   b                : 1;
    unsigned int   c                : 15;
    unsigned int   troubleMaker     : 16;
    unsigned short padding          : 13;
} s;

#pragma pack(pop)

我可以通过手动将“troubleMaker”分割成边界来开展工作，但我不愿意。有什么想法吗？

Answer 1

疯狂的想法：首先编写一个符合C99或C ++ 03规范的程序

我建议不要使用特定于供应商的C语言扩展来匹配设备或网络位格式。即使您使用一系列按供应商的一种语言扩展来排列字段，您仍然需要担心字节顺序，并且您仍然需要一个需要额外指令才能访问的结构布局。

通过使用标准化的C API字符串和内存复制函数以及Posix hton和ntoh函数，您可以编写符合C99标准的程序，该程序可以在任何体系结构或主机上运行，并以最高速度和缓存效率。

一个好的做法是使用已发布标准的以下函数：

C99: memcpy(), Posix: htonl(), htons(), ntohl(), ntohs()

更新：这里有一些代码应该在任何地方都一样。如果Microsoft 仍然没有为C99实现它，或者只是对int size进行通常的假设，则可能需要获得<stdint.h> from this project。

#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <arpa/inet.h>

struct packed_with_bit_fields {  // ONLY FOR COMPARISON
    unsigned int   a        : 3;
    unsigned int   b        : 1;
    unsigned int   c        : 15;
    unsigned int   troubleMaker : 16;
    unsigned short padding  : 13;
} __attribute__((packed));       // USED ONLY TO COMPARE IMPLEMENTATIONS

struct unpacked { // THIS IS THE EXAMPLE STRUCT
    uint32_t a;
    uint32_t b;
    uint32_t c;
    uint32_t troubleMaker;
}; // NOTE NOT PACKED

struct unpacked su;
struct packed_with_bit_fields sp;
char *bits = "Lorem ipsum dolor";

int main(int ac, char **av) {
  uint32_t x;   // byte order issues ignored in both cases

  // This should work with any environment and compiler
  memcpy(&x, bits, 4);
  su.a = x & 7;
  su.b = x >> 3 & 1;
  su.c = x >> 4 & 0x7fff;
  memcpy(&x, bits + 2, 4);
  su.troubleMaker = x >> 3 & 0xffff;

  // This section works only with gcc
  memcpy(&sp, bits, 6);
  printf( sp.a == su.a
      &&  sp.b == su.b
      &&  sp.c == su.c
      &&  sp.troubleMaker == su.troubleMaker
      ? "conforming and gcc implementations match\n" : "huh?\n");
  return 0;
}

Answer 2

位域的对齐和排序是众所周知的特定于实现的。声明一个普通的整数字段并使用掩码和按位（|＆amp; ^）运算符操作“位域”是更安全。

Answer 3

我不相信Visual Studio中支持此行为。对于包宏的依赖，我尝试使用__declspec(align(1))并获得相同的行为。我认为你被困在12个字节或稍微重新排序你的结构。

Answer 4

如果绝对确定需要6个字节然后将其定义为3个短路并自己获取数据......它不会减慢速度......编译器无论如何都要这样做......

Answer 5

我相信VC ++并不支持这一点，我对GCC在这方面的行为是否实际上是标准的表示严重怀疑。

Answer 6

仅包含符合代码的较短示例

struct unpacked {  // apparently my other example was too long and confusing
    uint32_t a;    // ...here is a much shorter example with only the conforming
    uint32_t b;    // ...code. (The other program had the gcc-specific declaration,
    uint32_t c;    // but only for test code. Still, it was a bit long.)
    uint32_t troubleMaker;
};

struct unpacked su;
char *bits = "Lorem ipsum dolor";

void f(void) {
  uint32_t x;

  memcpy(&x, bits, 4);
  su.a = x & 7;
  su.b = x >> 3 & 1;
  su.c = x >> 4 & 0x7fff;
  memcpy(&x, bits + 2, 4);
  su.troubleMaker = x >> 3 & 0xffff;
  return 0;
}

C ++ struct alignment问题

6 个答案:

疯狂的想法：首先编写一个符合C99或C ++ 03规范的程序

仅包含符合代码的较短示例