Question

考虑这个简单的程序

#include <iostream>

struct A
{
    int   x1234;
    short x56;
    char  x7;
};

struct B : A
{
    char x8;
};

int main()
{
    std::cout << sizeof(A) << ' ' << sizeof(B) << '\n';
    return 0;
}

这会打印8 12。即使B可以打包成8个字节而不破坏对齐要求，但它占用了12个字节的贪心。

拥有sizeof(B) == 8会很高兴，但答案是 Is the size of a struct required to be an exact multiple of the alignment of that struct?表明没有办法。

以下

时我感到很惊讶

struct MakePackable
{
};

struct A : MakePackable
{
    int   x1234;
    short x56;
    char  x7;
};

struct B : A
{
    char x8;
};

打印8 8。

这里发生了什么？我怀疑标准布局类型与它有关。如果是这样，那么当该特性的唯一目的是确保与C的二进制兼容时，导致上述行为的理由是什么？

编辑：正如其他人已经指出这是ABI或编译器特定的，所以我应该补充一点，在x86_64-unknown-linux-gnu上使用以下编译器观察到这种行为：

clang 3.6
gcc 5.1

我也注意到clang的结构转储器有些奇怪。如果我们要求数据大小没有尾部填充（＆＃34; dsize＆＃34;），

          A   B
first     8   9
second    7   8

然后在第一个例子中我们得到dsize(A) == 8。为什么这不是7？

Answer 1

我不是C ++的真正语言律师，但到目前为止我发现的是：

引用this question中的答案，结构只保留标准布局POD，而在自身及其父类中只有一个类具有非静态成员。因此，根据这个想法，A在两种情况下都有保证的布局，但{em}

支持这一点的事实是B对A为真，而B为{}。

第一种情况：std::is_pod
第二种情况：http://ideone.com/jyPb5J

因此，如果我自己正确理解这一点，那么在两种情况下，编译器都可以通过B的布局获得一些空间。显然在第二种情况下，感觉就像使用A的填充字节一样。

Answer 2

这是一个数据点，虽然不是一个完整的答案。

假设我们（作为完整的翻译单元，而不是代码段）：

struct X {};

struct A
{
    int   x1234;
    short x56;
    char  x7;
}

void func(A &dst, A const &src) 
{
    dst = src;
}

使用g ++，此函数编译为：

movq    (%rdx), %rax
movq    %rax, (%rcx)

但如果使用struct A : X代替，则此函数为：

movl    (%rdx), %eax
movl    %eax, (%rcx)
movzwl  4(%rdx), %eax
movw    %ax, 4(%rcx)
movzbl  6(%rdx), %eax
movb    %al, 6(%rcx)

在OP的示例中，这两种情况实际上分别对应于8 12和8 8的尺寸。

原因很明显：A可能会被用作某个班级B的基础，然后调用func(b, a);必须小心，不要打扰其他成员{ {1}}可能位于填充区域（OP示例中为b）;

我在C ++标准中看不到b.x8的任何特定属性，这会使g ++决定填充在A : X中可重复使用，而不是在struct A : X中。 struct A和A都是平易可复制的，标准布局和 POD 。

我想这只是基于典型用法的优化决策。没有重复使用的版本将更快复制。也许g ++ ABI设计师可以发表评论？

有趣的是，这个例子表明，轻微可复制并不意味着A : X等同于memcpy(&b, &a, sizeof b)！

为什么这个struct padding技巧有效？

2 个答案: