大佬教程收集整理的这篇文章主要介绍了为什么位域的类型会影响包含结构的大小?,大佬教程大佬觉得挺不错的,现在分享给大家,也给大家做个参考。
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对于任何结构类型,类型的对齐方式至少是该类型的任何成员的最大对齐方式,并且任何类型的大小都是其对齐方式的倍数.例如,如果结构包含(非位域)int成员,并且int需要4字节对齐,则结构本身需要4字节对齐或更多.
许多编译器允许除_Bool和int类型之外的整数类型的位字段.
对于至少一些编译器,包含位字段的结构的对齐至少是声明的位字段类型的对齐.例如,对于x86_64上的gcc 4.7.2,给出:
struct sb { _Bool bf:1; }; struct si { unsigned bf:1; };
gcc给struct sb一个大小和1个字节的对齐(这是_Bool的大小和对齐),struct struct是一个大小和4个字节的对齐(这是int的大小和对齐).它对实现定义类型的位字段做了同样的事情;位字段定义为long long bf:1;强制封闭结构的8字节大小和对齐.即使在两种情况下,位字段bf是宽度仅为1位的对象,也可以完成此操作.
我在SPARC / Solaris 9上看到了与Sun编译器类似的行为.
实验表明,定义为_Bool或无符号的多个位字段可以打包到单个字节内的相邻位(实际上是必需的),因此位字段本身没有严格的对齐要求.
我理解结构成员的布局主要是实现定义的,我不相信gcc的行为违反了C标准.
所以我的问题(最后!)是,为什么gcc(以及至少一个不相关的C编译器,可能还有更多)这样做? gcc的作者是否认为声明的位字段类型必须影响包含结构的大小和对齐?它们在这个假设中是否正确?我错过了C标准本身的要求吗?
这是一个展示行为的测试程序.如果你想在你的系统上运行它,你可能需要注释掉它的一部分,如果你使用的是不支持某些较新@L_801_8@的旧编译器,或者不允许某些类型的位领域.我有兴趣知道是否有编译器不像gcc那样表现.
#include <stdio.h> #include <limits.h> #include <stdint.h> int main(void) { struct sb { _Bool bf:1; }; struct s8 { uint8_t bf:1; }; struct s16 { uint16_t bf:1; }; struct s32 { uint32_t bf:1; }; struct s64 { uint64_t bf:1; }; printf("sizeof (struct sb) = %2zu (%2zu bits)\n",sizeof (struct sb),sizeof (struct sb) * CHAR_BIT); printf("sizeof (struct s8) = %2zu (%2zu bits)\n",sizeof (struct s8),sizeof (struct s8) * CHAR_BIT); printf("sizeof (struct s16) = %2zu (%2zu bits)\n",sizeof (struct s16),sizeof (struct s16) * CHAR_BIT); printf("sizeof (struct s32) = %2zu (%2zu bits)\n",sizeof (struct s32),sizeof (struct s32) * CHAR_BIT); printf("sizeof (struct s64) = %2zu (%2zu bits)\n",sizeof (struct s64),sizeof (struct s64) * CHAR_BIT); return 0; }
sizeof (struct sb) = 1 ( 8 bits) sizeof (struct s8) = 1 ( 8 bits) sizeof (struct s16) = 2 (16 bits) sizeof (struct s32) = 4 (32 bits) sizeof (struct s64) = 8 (64 bits)
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