Question

#include <stdio.h>

union u1 {
    struct {
        int *i;
    } s1;
    struct {
        int i, j;
    } s2;
};

union u2 {
    struct {
        int *i, j;
    } s1;
    struct {
        int i, j;
    } s2;
};

int main(void) {
    printf("        size of int: %zu\n", sizeof(int));
    printf("size of int pointer: %zu\n", sizeof(int *));
    printf("   size of union u1: %zu\n", sizeof(union u1));
    printf("   size of union u2: %zu\n", sizeof(union u2));
    return 0;
}

结果：

$ gcc -O -Wall -Wextra -pedantic -std=c99 -o test test.c
$ ./test
        size of int: 4
size of int pointer: 8
   size of union u1: 8
   size of union u2: 16

为什么在union u2的嵌套struct s1中添加4个字节的整数会使整个联合的大小增加8个字节？

Answer 1

由于对齐约束，结构u2.s2是16个字节。编译器保证如果你创建这样的结构数组，每个指针将在8字节边界上对齐。字段*i占用8个字节，然后j占用4个字节，编译器插入4个字节的填充。因为结构是16个字节，所以包含它的联合也是16个字节。

Answer 2

这是因为编译器需要保持整个结构（以及联合）与8个字节对齐 - 这是因为你有一个指针在里面。（在你的情况下是8字节）

因此，即使你只用额外的int添加4个字节，struct-alignment强制所有内容都与8个字节对齐 - 因此+8将总大小调整为16个字节。

结果是：

struct {
    int *i, j;
} s1;

的大小为16个字节。由于联合必须至少与最大元素一样大，因此它也被强制为16。

http://en.wikipedia.org/wiki/Data_structure_alignment

Answer 3

由于指针在您的平台上是8个字节，因此很可能还需要8个字节的对齐。因此，当添加另外4个字节时，结构不能只有12个字节的大小，在这种情况下，u2 s数组的各个元素将无法在8字节边界处正确对齐，这对于指针成员。所以你需要将它的大小增加到8的下一个倍数，即16。额外的4个字节只是未使用/未定义。

联盟规模大于预期。如何在这里进行类型对齐？

3 个答案: