Question

可能重复：
Size of struct with a single element

给定任何类型A和以下结构：

struct S
{
    A a;
};

是否有sizeof(S)大于sizeof(A)的情况？

例如，sizeof(std::array<T, n>)可以大于sizeof(T[n])吗？

Answer 1

能够在S内部使用A意味着编译器已经知道A的结构并且已经添加了填充字节。我认为没有理由为S添加更多填充，因为它已经对齐。

Answer 2

虽然结构可以填充，但在我知道的所有系统上，编译器将填充以使结构的对齐与其成员的最大对齐相同。它这样做是为了使结构的数组始终正确对齐。

所以：

struct S 
{
   char a;
} // Size 1, no padding

struct S2 
{
   unsigned int a;
   char b;
} // Size 8, 3 bytes padding (assuming 32 bit integer)

编辑：注意，编译器也可以添加内部填充，以保持数据的对齐正确。

C / C ++标准没有指定任何这些细节。你想要的是你正在运行的系统的C ABI（应用程序二进制接口），它应该指定结构的默认布局（如果他们认为合适，编译器可以选择覆盖它，参见#pragma pack）。有关示例，请查看X86_64 ABI第13页，其中说明：

聚合和联合结构和联合假定对齐他们最严格的对齐组件。每个成员都被分配到具有适当对齐的最低可用偏移量。尺寸任何对象的总是对象的对齐的倍数。数组使用与其元素相同的对齐方式，但本地或全局除外长度至少为16字节的数组变量或C99可变长度数组变量始终具有至少16个字节的对齐方式。结构体和union对象可能需要填充以满足大小和对齐限制。任何填充的内容都是未定义的。

Answer 3

相关文本是5.3.3 / 2“当应用于类时，结果是该类对象中的字节数，包括在数组中放置该类型对象所需的任何填充。”

允许实现为数组绑定检查添加额外的字节（例如"this is the 5th array member out of a total of 12"，因为这是在此处授予的余地内，并未明确禁止任何其他要求。

（据推测，该实现还会为不属于数组的结构存储“1 of of 1”指示;在C ++中，S和S[1]类型可以完全互换。 / p>

Answer 4

ISO / IEC 14882（10/2008）1.8.5 ：

除非它是位字段（9.6），否则最派生的对象应具有非零大小并且应占用一个或多个存储字节。基类子对象的大小可以为零。

这意味着 empty 结构的大小为1，尽管“所有数据成员”（没有）的大小为零，零长度位域也是如此（根据9.6。 2但这必须是未命名的位域。）虽然没有真正适用，因为你没有要求一个空的结构，并且你的成员被命名（所以它不能是零长度）。

如果您的a成员属于void类型，但 3.9.5 不允许（“[...] void类型是不完整类型（3.9.1）。对象不应被定义为具有不完整类型“）。

简而言之，正如您所说，您对标准所说的内容最感兴趣：不，标准没有明确定义这样的情况。

但是，它也不禁止编译器添加填充或应用对齐，并且大多数编译器默认将结构填充/对齐到机器字大小（除非另有明确说明）。

Answer 5

如果A是一个字节，那么struct将与最近的边界对齐。相反，如果A小于边界，那么它将更大。 EX的RGB结构与RGBA的结构大小相同。

我没有可以执行此操作的示例代码。你必须转储内存并看到漏洞。如果你假设所有东西都是大小对齐的并且将结构转换成一堆内存，那么你将得到错误的数据。这就是为什么WAD有填充对齐的原因。随着组合变得越来越复杂，编译器关闭孔的能力就会降低。最终将引入填充，并且对内存布局的任何假设都将变得越来越错误。

Answer 6

结构可以填充（允许编译器做任何他们喜欢的事情，例如将六个八位字节类型填充到八个以与页面边界对齐）。但这不太可能发生。

~~std :: array 将更大，因为它在类中存储了一些额外的信息，比如数组的长度。~~在自动导频上键入;不假思索地阅读std :: vector。

可以在结构中包装类型会导致额外的填充吗？

6 个答案: