Question

struct abc
{
  char arr[7];
  char arr1[2];
  int i:24;
};

在上面使用sizeof运算符的结构中，我的大小为12字节。但根据我的计算（可能是错误的）它应该是16字节。为什么它给12个字节？

另一个问题：

根据C99第6.7.2.1节第14段

结构或联合对象的每个非位字段成员都对齐一种适合其类型的实现定义方式。

对于特定的实现，我将在哪里获得描述特定编译器（例如gcc）如何在结构中引入填充的文档？对于特定架构的所有编译器是否有任何通用规则？

Answer 1

结构布局是实现定义的。事实证明，GCC使用的默认布局与MSVC使用的布局不同。我猜你已经习惯了MSVC布局包含位域的结构。

当然，GCC属性ms_struct允许您更改行为。这在documentation。

中有更详细的描述

所以，这个结构的大小为16：

struct abc
{
  char arr[7];
  char arr1[2];
  int i:24;
} __attribute__((ms_struct));

如果使用默认的gcc_struct选项，则大小为12。

对于特定的实现，我将在哪里获得描述特定编译器（例如GCC）如何在结构中引入填充的文档？

您需要查阅每个编译器的文档。对于GCC，documentation says：

4.9结构，联合，枚举和位字段



使用不同类型的成员（C90 6.3.2.3）访问union对象的成员。

  对象的表示被视为所用类型的对象   用于访问。请参阅类型惩罚。这可能是陷阱表示。



“plain”int位字段是作为signed int位字段还是作为unsigned int位字段处理（C90 6.5.2，C90 6.5.2.1，C99）   6.7.2，C99 6.7.2.1）。

在默认情况下，它被视为符号int，但可以通过-funsigned-bitfields选项进行更改。



_Bool，signed int和unsigned int以外的允许位字段类型（C99 6.7.2.1）。

其他类型不允许使用   严格遵守模式。



位域是否可以跨越存储单元边界（C90 6.5.2.1，C99 6.7.2.1）。

由ABI决定。



单位内位域分配的顺序（C90 6.5.2.1，C99 6.7.2.1）。

由ABI确定。



结构的非位域成员的对齐（C90 6.5.2.1，C99 6.7.2.1）。
由ABI确定。



与每个枚举类型兼容的整数类型（C90 6.5.2.2，C99 6.7.2.2）。

通常，如果有，则类型为unsigned int   枚举中没有负值，否则为int。如果-fshort-enums   指定，如果有负值则是第一个   signed char，short和int，可以表示所有值，   否则它是unsigned char中的第一个，unsigned short和   unsigned int，可以代表所有的值。

在某些方面   目标，-shshort-enums是默认值;这由ABI确定。

因此，总的来说，您需要弄清楚您的平台的ABI是什么。对于任何编译器来说，这都是理智的事情。如果它没有根据ABI布局结构，那么它会使互操作非常棘手。

有点奇怪的是，GCC对于Windows上ABI的看法与MSVC实现不同。我不知道为什么会这样。

Answer 2

这很简单。

struct abc
{
  char arr[7];  // occupies 7 bytes
  char arr1[2]; // occupies 2 bytes
  int i:24;     // occupies 3 bytes
};

现在，在第3个声明（i）中，只需要3个字节。你已经拥有如下：

0 1 2 3 // All 4 bytes used for `char arr[7]`
0 1 2 3 // 3 more used for `char arr[7]`, 1 used for `char arr1[2]`
0 1 2 3 // 1 used for `char arr1[2]`, and the remaining 3 bytes will be used for `int i:24`

但是如果你使用int i（没有位域），它将消耗16个字节，因为

0 1 2 3 // All 4 bytes used for `char arr[7]`
0 1 2 3 // 3 more used for `char arr[7]`, 1 used for `char arr1[2]`
0 1 2 3 // 1 used for `char arr1[2]`, there are still 3 bytes but we need 4 bytes for an `int`
0 1 2 3 // So the compiler will allocate a new 4 byte chunk for `int i`

我认为现在很清楚。

结构填充信息

2 个答案: