Question

我想用C ++格式化现有二进制协议格式的数据包（我正在编写一个memcached客户端）。在C中，我可以这样做：

    typedef struct {
        uint8_t magic;
        uint8_t opcode;
        uint16_t keylen;
        uint8_t extlen;
        uint8_t datatype;
        uint16_t reserved;
        uint32_t bodylen;
        uint32_t opaque;
        uint64_t cas;
    } request_header;

在C ++中，通常，编译器可以在字段之间添加填充。但是，上面的结构是经过精心布局的，因此所有内容都可以在没有填充的情况下对齐，假设n位类型只需要在n位边界上对齐。所以在C ++中，根据标准，我安全吗？或者一个符合标准的C ++编译器是否可以添加额外的填充，阻碍我使用它来布置我的位？

Answer 1

这不值得烦恼，只是让编译器告诉你这很奇怪：

  static_assert(sizeof(request_header) == 24, "Unexpected packet size");

Answer 2

你是对的，C ++可以任意填充。从C ++。11§9.2¶14（重点是我的）：

分配具有相同访问控制（第11条）的（非联合）类的非静态数据成员，以便后面的成员在类对象中具有更高的地址。未指定具有不同访问控制的非静态数据成员的分配顺序（11）。 实施对齐要求可能导致两个相邻成员不能立即分配;所以可能需要空间来管理虚函数（10.3）和虚基类（10.1）。

C也允许添加填充字节，因此这不是C ++特有的。从C.11§6.7.2.1¶15（重点是我的）：

在结构对象中，非位字段成员和位字段所在的单元具有按声明顺序增加的地址。指向适当转换的结构对象的指针指向其初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向它所在的单元），反之亦然。 结构对象中可能有未命名的填充，但不是在开头。

如果要避免填充，唯一最便携的方法是在发送时将数据结构自己打包到连续的内存中（例如，vector），并在接收时将序列化数据解压缩到数据结构中。您的编译器可能提供扩展，允许您将所有成员保留在struct连续的（例如，GCC的packed属性或VC ++的pack编译指示中，如here所述。 / p>

Answer 3

在C ++中有这样的东西称为POD，用于普通旧数据。基本上，如果满足某些限制，C ++中的结构就是POD，它将与C代码中定义的相同结构进行字节到字节的兼容。

要成为POD，结构必须没有访问说明符（public，private），并且没有非静态成员函数，包括运算符，构造函数和析构函数。

如果我布置结构的字段以便它们不需要任何填充，那么一致的C ++编译器是否可以添加额外的？

3 个答案: