Question

#include <iostream>
using namespace std;

struct node1{
    char b[3];
    int c[0];
};

struct node2{
    int c[0];
};

struct node3{
    char b[3];
};


int main() {

    cout << sizeof(node1) << endl;  // prints 4
    cout << sizeof(node2) << endl;  // prints 0
    cout << sizeof(node3) << endl;  // prints 3
}

我的问题是为什么编译器为node2中的int c [0]分配0个字节但在node1的一部分时为其分配1个字节。我假设这个1字节是sizeof（node1）返回4的原因，因为没有它（比如在node3中）它的大小是3或者是由于填充？

还试图了解node2是否应该有足够的空间来保存指向数组的指针（作为灵活数组/结构黑客攻击的一部分，它将在代码中进一步分配？

Answer 1

是的，它是关于填充/对齐的。如果您将__attribute__((__packed__))添加到最后[在编写设备驱动程序时很有用]，那么您的输出将获得3 0 3。

如果node1定义了c [1]，则大小为8而不是7，因为编译器会将c与int边界对齐。随着打包，sizeof将是7

Answer 2

是的，填充有所不同。 node1具有填充字节而node3没有填充字节的原因在于零长度数组的典型用法。

零长度数组通常与强制转换一起使用：将较大的（可能是可变大小的）对象强制转换为包含零长度数组的结构。然后使用零长度数组访问大对象的“其余”，为此，必须正确对齐。在零大小的数组之前插入填充字节，以使int对齐。由于您无法使用node3执行此操作，因此无需填充。

示例：

struct Message {
   char Type[3];
   int Data[];    // it compiles without putting 0 explicitly
};

void ReceiveMessage(unsigned char* buffer, size_t length) {
    if(length < sizeof(Message))
        return;
    Message* msg = (Message*)buffer;
    if(!memcmp(msg->Type, "GET", 3)) {
        HandleGet(msg->Data, (length - sizeof(Message))/sizeof(int));
    } else if....

注意：这是相当hackish，但效率很高。

Answer 3

c并未在node1中分配一个字节。这是因为填充添加到b。

对于b，可以通过32位CPU轻松获得，它大四个字节。 32位CPU一次可以从内存中读取4个连续字节。要阅读三篇，他们必须阅读四篇，然后删除一篇不必要的内容。因此，为了优化此行为，编译器将struct填充一些字节。

当在栈上推送值时（即分配了参数或局部变量），您可以观察到类似的编译器优化。堆栈始终与CPU的数据总线大小保持一致（通常为32或64位）。

Answer 4

int main() {

  cout << sizeof(node1) << endl;  // prints 4
  cout << sizeof(node2) << endl;  // prints 0
  cout << sizeof(node3) << endl;  // prints 3
}

main函数查询用户定义的结构的大小，而不是数组成员的大小。 sizeof（）将返回分配给结构的字节数，字符数组中分配的每个字符分配1个字节。字符数组实际上是一个C风格的字符串，由标记字符'\ 0'终止。在评估sizeof（node1）时，可能包括分配用于保存sentinel字符的字节，因为它之后有另一个变量，因此它会读取它，但不包括sizeof（node3）中的sentinel，其中字符串和struct终止

struct hack - 零大小的数组

4 个答案: