Question

我不完全确定C，但C ++允许未命名的0字段位字段。例如：

struct X
{
    int : 0;
};

问题一：你想到的这个实际用途是什么？
问题二：您了解哪些实际用途（如果有）？

编辑冰犯罪回答后的例子

编辑好了，多亏了目前的答案，我现在知道了理论目的。但问题是关于实际用途，所以他们仍然坚持：）

Answer 1

使用零长度位域作为一种hacky方式，让你的编译器布局一个结构来匹配一些外部需求，无论是另一个编译器或架构的布局概念（跨平台数据结构，如在二进制文件格式）或位级标准的要求（网络数据包或指令操作码）。

一个真实的例子是NeXT将xnu内核从Motorola 68000（m68k）架构移植到i386架构。 NeXT有一个工作的m68k版本的内核。当他们将它移植到i386时，他们发现i386的对齐要求与m68k不同，因为m68k机器和i386机器不同意NeXT供应商特定BOOTP结构的布局。为了使i386结构布局与m68k一致，他们添加了一个长度为零的未命名位域，以强制NV1结构/ nv_U联合为16位对齐。

以下是Mac OS X 10.6.5 xnu源代码中的相关部分：

/* from xnu/bsd/netinet/bootp.h */
/*
 * Bootstrap Protocol (BOOTP).  RFC 951.
 */
/*
 * HISTORY
 *
 * 14 May 1992 ? at NeXT
 *  Added correct padding to struct nextvend.  This is
 *  needed for the i386 due to alignment differences wrt
 *  the m68k.  Also adjusted the size of the array fields
 *  because the NeXT vendor area was overflowing the bootp
 *  packet.
 */
/* . . . */
struct nextvend {
  u_char nv_magic[4]; /* Magic number for vendor specificity */
  u_char nv_version;  /* NeXT protocol version */
  /*
   * Round the beginning
   * of the union to a 16
   * bit boundary due to
   * struct/union alignment
   * on the m68k.
   */
  unsigned short  :0;
  union {
    u_char NV0[58];
    struct {
      u_char NV1_opcode;  /* opcode - Version 1 */
      u_char NV1_xid; /* transcation id */
      u_char NV1_text[NVMAXTEXT]; /* text */
      u_char NV1_null;  /* null terminator */
    } NV1;
  } nv_U;
};

Answer 2

标准（9.6 / 2）仅允许0个长度的位字段作为特殊情况：

作为一个特例，一个未命名的宽度为零的位域指定下一个的对齐方式分配单元的位字段边界。 仅在声明时未命名的位字段可能是 constant-expression是一个值相等的值为零。

本引文中描述了唯一的用途，尽管我在实际代码中从未遇到过它。

为了记录，我刚刚在VS 2010下尝试了以下代码：

struct X {
    int i : 3, j : 5;
};

struct Y {
    int i : 3, : 0, j : 5; // nice syntax huh ?
};

int main()
{
    std::cout << sizeof(X) << " - " << sizeof(Y) << std::endl;
}

我机器上的输出确实是：4 - 8。

Answer 3

struct X { int : 0; };

是C中未定义的行为。

见（强调我的）：

（C99,6.7.2.1p2）“struct-or-union-specifier中struct-declaration-list的存在在转换单元中声明了一个新类型.struct-declaration-list是一个序列结构或联合成员的声明。如果struct-declaration-list不包含命名成员，则行为未定义“

（C11具有相同的措辞。）

您可以使用宽度为0的未命名位域，但如果结构中没有其他命名成员，则不能。

例如：

struct W { int a:1; int :0; };  // OK
struct X { int :0; };           // Undefined Behavior

顺便提一下，gcc用-pedantic发出诊断（C标准不要求）。

另一方面：

 struct X { int :0; };

在GNU C中定义。例如，Linux内核（include/linux/bug.h）用于在条件为真时使用以下宏强制编译错误：

#define BUILD_BUG_ON_ZERO(e) (sizeof(struct { int:-!!(e); }))

Answer 4

这是来自MSDN，并未标记为Microsoft Specific，因此我猜这是常见的C ++标准：

宽度为0的未命名位域强制将下一位字段与下一个类型边界对齐，其中type是成员的类型。

Answer 5

C11标准现在允许包含零长度的位域。这是C委员会草案（N1570）中的一个示例，我相信它可以说明实际用法。

3.14内存位置
  ...
  4.示例声明为
的结构
struct {
  char a;
  int b:5, c:11, :0, d:8;
  struct { int ee:8; } e;
}
包含四个单独的存储位置：成员a以及位字段d和e.ee都是单独的存储位置，可以同时修改而不会干扰每个其他。位域b和c共同构成了第四存储位置。不能同时修改位域b和c，但是例如可以修改b和a。

因此，在位域c和d之间包含零长度位域，也允许同时修改b和d。

零长度位域的实际应用

5 个答案: