Question

我试图给this answer提供一个“逻辑”反例 - 表示根据结构大小对结构成员进行排序可以最小化填充，当我遇到似乎不合逻辑的时候。

想象一下以下结构：

struct A
{
    int32_t a;
    int16_t b;
};

sizeof此结构通常会填充为8个字节，以确保a在struct A数组中对齐。

现在对其他结构进行成像：

struct B
{
    struct A a, b;
    int16_t c, d;
};

struct C
{
    struct A a;
    int16_t c;
    struct A b;
    int16_t d;
};

正如预期的那样struct B由于填充而具有大小为20。但是，我希望struct C的大小为16，因为可以避免填充，但ideone和gcc（有或没有优化）给出24字节的大小，显然在每个成员之后填充2个字节。

我的理由是struct A实际上只有6个字节，必要时应填充，例如struct A数组或struct B中的用法。但是，struct C填充struct A是不必要的c，a可以放在d的填充位置和b和c相同的位置{1}}。

为什么编译器不会通过将a置于sizeof(struct A)的填充位置来最小化填充？

P.S。我了解memset(array_of_A, 0, N * sizeof *array_of_A)必须返回8.否则array_of_A之类的内容将无法正常运行，因为N * sizeof *array_of_A将包含填充，而sizeof(struct C)会忽略该填充。

我能想到的唯一问题可能是问题在于，通过上述优化，sizeof将比其所有成员的{{1}} 更小。但是，我不能想到这样的事情可能成为问题的情况（即不基于未定义行为的用法）。

Answer 1

struct C someC;
struct A someA;
*(struct A*)&(someC.a) = someA;

如果编译器支持您描述的填充，则上述分配可能会失败（错误地写入someC.c）。

已编辑：上面的示例依赖于分配结构时的编译器行为。正如我所知道的（刚检查过的）gcc副本，因为结构是一个平坦的内存区域，这不是成员方面的。

已编辑：已从“失败”更改为“可能失败”，因为如果要复制填充位，则未定义，请参阅ISO_IEC_9899_2011第6.2.6.1节第6项：

当值存储在结构或联合类型的对象中时，包括在成员中 object，对象表示的字节，对应于任何填充字节未具体的值.51）

和脚注51)：

51）因此，例如，结构分配不需要复制任何填充位。

Answer 2

memcpy(&someC.a, &someA, sizeof(someC.a))会写someC.c。

这就是我试图了解sizeof()的评论与众不同。要使memcpy()工作，sizeof(someC.a)必须这样做与sizeof(someA)不同，{{1}}似乎要求很多麻烦，很难找到错误。