Question

这是Rob Walker的答案here引发的问题。

假设我像这样声明一个类/结构：

struct
{ 
    char A;
    int B;
    char C;
    int D;
};

是否可以安全地假设这些成员将在内存中以完全相同的顺序声明，或者这是否依赖于编译器？我问，因为我一直认为编译器可以随心所欲地做任何事情。

这引出了我的下一个问题。如果上面的例子导致内存对齐问题，为什么编译器不能只是隐式地将它变成这样的东西：

struct
{ 
    char A;
    char C;
    int B;
    int D;
};

（我主要是询问C ++，但我也有兴趣听到C答案）

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Why doesn't GCC optimize structs?

Answer 1

C99§6.7.2.1第13条规定：

在结构对象中，非比特场成员和中的单位哪些位域具有地址按顺序增加他们被宣布。

继续谈论填充和地址。 C89等效部分是§6.5.2.1。

C ++有点复杂。在1998年和2003年的标准中，有第9.2条第12款（C ++ 11第15条）：

a的非静态数据成员（非联合）类声明没有干预访问说明符分配，以便以后的成员一个班级中较高的地址宾语。分配顺序由...分隔的非静态数据成员 access-specifier未指定（11.1）。实施一致要求可能导致两个相邻成员不得分配紧接着彼此;可能管理空间要求虚函数（10.3）和虚函数基类（10.1）。

Answer 2

数据成员按声明的顺序排列。编译器可以自由地散布填充以安排它喜欢的内存对齐（并且你会发现很多编译器都有一个对齐规范选项 - 如果混合由不同程序编译的位，则很有用。）。

另见Why doesn't GCC optimize structs?。

对于C ++来说，这个答案似乎有点过时了。你每天都学到东西。谢谢aib，Nemanja。

Answer 3

基本上，只有具有standard layout的班级才能指望这一点。严格地说，标准布局是C ++ 0x的事情，但它实际上只是标准化现有的实践/

Answer 4

我不能代表C ++，但在C中，顺序保证与结构中声明的内存顺序相同。

Answer 5

除了用于对齐的填充之外，C或C ++的任何编译器（我都知道）不允许进行结构优化。我不能代表C ++课程，因为它们可能完全是另一个野兽。

考虑您的程序是否与Windows上的系统/库代码连接，但您想使用GCC。您必须验证GCC使用相同的布局优化算法，以便在将它们发送到MS编译的代码之前正确打包所有结构。

Answer 6

在浏览右侧的相关主题时，我查看了this question。我认为在考虑这些问题时这可能是一个有趣的角落（除非它比我意识到的更常见）。

换句话说，如果C中的结构看起来像这样：

struct foo{};

并在C ++中使用它（如使用单独的编译单元）将其子类化：

extern "C" foo;
struct bar: public foo{};

然后，由于aib提到的原因（即使是来自同一供应商的编译器），内存对齐也不一定相同。

类/结构成员总是按照它们被声明的顺序在内存中创建吗？

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6 个答案: