是否在C中定义了结构类型的对齐方式？

Question

我知道C结构中的成员与他们需要的任何边界对齐。

struct S {
  uint8_t ui8;
  /* invisible padding here */
  uint32_t ui32;
};

我的问题是，是否定义了struct S实例的对齐方式？

struct S my_s; 

是否定义了my_s的对齐方式？如果struct S将ui32作为其第一个成员，这是否重要？

我已搜索但只找到了有关struct member alignment的信息。

Answer 1

是的，它会有一个对齐要求，是的，它取决于struct成员的类型。

C11草案规范说：

  

完整对象类型具有对齐要求，这些要求会产生限制   在可以分配该类型的对象的地址上。

和

  

可以使用a查询完整类型的对齐要求   _Alignof表达。

Answer 2

答案：不在C99。在C11中是的。请参阅answer from unwind。

在所有已知平台上的C99实践中，您可以确定类型的对齐方式：

#include <stddef.h> //Defines offsetof(.,.) 

#define alignmentof(TYPE) offsetof(struct { char w; TYPE v;},v)

C标准对于如何填充结构几乎没有说明，除了它没有问题，它们不能在开头填充，但可以在中间和结尾填充，并且必须在没有元素间填充的数组。

在实践中，没有人（我发现）已经提出了一个真正的平台，除了没有填充（所谓的打包）或填充最低限度以遵守底层硬件上数据类型的对齐

自然填充程序是：

1. 将第一个成员放在开头（这是严格的要求）。
2. 最小化填充下一个成员的对齐并插入。
3. 对所有剩余成员重复。
4. 最小化添加结束填充以确保sizeof的{​​{1}}是最严格对齐成员对齐的倍数。

如上所述，在实践中，如果发生填充，就会发生这种情况（就我的非正式调查而言）。

Answer 3

是的......

struct S {
  uint8_t ui8;
  /* invisible padding here */
  uint32_t ui32;
};

的尺寸= 8

该结构包含一个4字节的uint32_t，因此struct将与4字节对齐

让我们说它从0x0开始 所以让我们看看

0x0 = ui8
0x1 = padding
0x2 = padding
0x3 = padding
0x4 = ui32

如果我们说我们在开始时添加一个uint32_t那么它会变成......结构看起来像

struct S {
  uint32_t ui32_2;
  uint8_t ui8;
  /* invisible padding here */
  uint32_t ui32;
};

然后

0x0 = ui32_2
0x4 = ui8
0x5 = padd
0x6 = padd
0x7 = padd
0x8 = ui32

结构使对齐等于它包含的最大尺寸成员。在这种情况下，结构将始终从地址

开始

  

地址％4 == 0