这个结构的大小如何是4字节

Question

我确实有一个带有位字段的结构。根据我的说法，它的结果是2个字节但它的结果是4个。我已经在stackoverflow上读到了与此相关的一些问题但是无法与之相关我的问题。这是我有的结构

struct s{
char b;
int c:8;
};
int main()
{
printf("sizeof struct s = %d bytes \n",sizeof(struct s));
return 0;
}

如果int类型必须在其内存边界上，那么输出应该是8个字节，但它显示4个字节？

Answer 1

int c:8;表示您声明了一个大小为8位的bit-field。由于32位系统上的alignemt通常为4个字节（= 32位），因此您的对象将显示为4个字节而不是2个字节（char + 8位）。

Answer 2

来源：http://geeksforgeeks.org/?p=9705

总之：它正在优化位的打包（这就是位字段的意思）尽可能最大化而不会影响对齐。

变量的数据对齐处理数据存储在这些库中的方式。例如，32位机器上int的自然对齐是4个字节。当数据类型自然对齐时，CPU会以最小读取周期取出它。

类似地，short int的自然对齐是2个字节。这意味着，一个短的int可以存储在银行0 - 银行1对或银行2 - 银行3对。 double需要8个字节，占用存储体中的两行。任何双重错位都会强制两个以上的读取周期来获取双数据。

请注意，双变量将在32位机器上的8字节边界上分配，并且需要两个存储器读取周期。在64位机器上，根据存储区数量，双变量将在8字节边界上分配，并且只需要一个存储器读周期。

因此，编译器将为每个结构引入对齐要求。它将是该结构中最大的成员。如果您从char中移除struct，则仍会获得 4个字节。

在struct中，char对齐1个字节。它后跟一个int位字段，对于整数，它是4字节对齐的，但是您定义了一个位字段。

8位= 1个字节。 Char可以是任何字节边界。所以Char + Int:8 = 2个字节。好吧，这是一个奇数字节边界，因此编译器增加了2个字节来维持4字节边界。

要使它为8个字节，您必须声明实际的int（4个字节）和char（1个字节）。那是5个字节。那是另一个奇数字节边界，所以struct被填充到 8个字节。

我过去通常用来控制填充的是将填充符放在我的struct之间以始终保持4字节边界。所以，如果我有struct这样的话：

struct s {
    int id;
    char b;
};

我将按如下方式插入分配：

struct d {
    int id;
    char b;
    char temp[3];
}

这会给我一个大小为4字节+ 1字节+ 3字节= 8字节的struct！通过这种方式，我可以确保以我想要的方式填充struct，特别是如果我通过网络将其传输到某处。另外，如果我改变了我的实现（例如，如果我可能将此struct保存到二进制文件文件中，那么填充程序从一开始就存在，所以只要我保持我的初始结构，一切都很好！）

最后，您可以在C Structure size with bit-fields上阅读此帖子以获得更多解释。

Answer 3

但是如果你指定c应该占用8位，它不是真正的int，是吗？ c + b的大小为2个字节，但您的编译器将结构填充为4个字节。

Answer 4

结构中字段的对齐取决于编译器/平台。 也许你的编译器使用16位整数来表示长度小于或等于16位的位域，也许它永远不会在小于4字节边界的任何位置上对齐结构。

结论：如果你想知道struct字段是如何对齐的，你应该阅读你正在使用的编译器和平台的文档。

Answer 5

在通用的，与平台无关的C中，您永远不会知道结构/联合的大小，也不知道位字段的大小。编译器可以在struct / union / bit-field中的任何位置随意添加尽可能多的填充字节，除非是在第一个内存位置。

此外，编译器还可以自由地将任意数量的填充位添加到位字段，并可以将它们放在任何喜欢的位置，因为哪个位是msb而lsb未定义为下进行。

当谈到位字段时，你会被C语言冷落，没有标准。您必须详细阅读编译器文档，以了解它们在特定平台上的行为方式，并且它们完全不可移植。

明智的解决方案是永远不要使用位字段，它们是C的简化特性。相反，使用逐位运算符。逐位运算符和深入记录的位字段将生成相同的机器代码（未记录的位字段可以自由地生成相当任意的代码）。但是，逐位运算符可以保证在世界上任何编译器/系统上都能正常工作。