#pragma pack(8) 应该如何工作？答案

【问题标题】：How should #pragma pack(8) work?#pragma pack(8) 应该如何工作？
【发布时间】：2017-01-14 13:19:50
【问题描述】：

我是结构对齐和打包的新手。我以为我明白了，但我发现了一些我没想到的结果（见下文）。

我对结构对齐的理解是：

类型通常在其大小的倍数的内存地址上对齐。
根据需要添加填充以促进正确对齐
结构的末尾必须填充为最大元素的倍数（以方便数组访问）

#pragma pack 指令基本上允许覆盖基于类型大小对齐的一般约定：

#pragma pack(push, 8)
struct SPack8
{
  // Assume short int is 2 bytes, double is 8 bytes, and int is 4 bytes
  short int a;
  double b;
  short int c;
  int d;
};
#pragma pack(pop)

Pseudo struct layout: What I expected:
// note: PADDING IS BRACKETED
0, 1, [2, 3, 4, 5, 6, 7] // a occupies address 0, 1
8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, // b occupies 8-15 inclusive
16, 17, [18, 19, 20, 21, 22, 23] // c occupies 16-17 inclusive
24, 25, 26, 27 // d occupies 24-27 inclusive
// Thus far, SPack8 is 28 bytes, but the structure must be a multiple of
// sizeof(double) so we need to add padding to make it 32 bytes
[28, 29, 30, 31]

令我惊讶的是，在 VS 2015 x86 上 sizeof(SPack8) == 24。似乎 d 没有在 8 字节地址上对齐：

offsetof(SPack, a) // 0, as expected
offsetof(SPack, b) // 8, as expected
offsetof(Spack, c) // 16, as expected
offsetof(SPack, d) // 20..what??

有人可以解释发生了什么/我误解了什么吗？

谢谢！

【问题讨论】：

标签： visual-c++ struct alignment pragma-pack

【解决方案1】：

您的误解是 #pragma pack 可以让您加宽结构，但事实并非如此。 pack 允许您在需要时更紧密地打包结构。 #pragma pack(push, 8) 告诉编译器，它可以最多在 8 字节边界上对齐，但不能更多。

例子：

#pragma pack(push, 2)
struct X {
    char a; // 1 byte
    // 1 byte padding
    int b; // 4 bytes, note though that it's aligned on 2 bytes, not 4.
    char c, d, e; // 3 bytes
    //1 byte padding
}; // == 10 bytes, the whole struct is also aligned on 2 bytes, not 4
#pragma pack(pop)

// The same struct without the pragma pack:
struct Y {
    char a; // 1 byte
    // 3 bytes padding
    int b; // 4 bytes
    char c, d, e; // 3 bytes
    // 1 byte padding
};

这就是pack 所做的，使用编译器通常使用的less 填充。在您的示例中，您尝试在 8 字节边界上对齐 int，但是由于您允许编译器在最多 8 个字节上对齐，因此编译器 想要的 4 字节对齐使用很好。大小为 24 的整个结构的大小也为 8 的倍数（您的最大成员），因此无需填充即可将其填充到 32。

你可以强制对齐你的结构

__declspec(align(32)) struct Z {
    char a;
    int b;
    char c, d, e;
};

甚至是你的结构体的成员

struct SPack8
{
  // Assume short int is 2 bytes, double is 8 bytes, and int is 4 bytes
  short int a;
  double b;
  short int c;
  __declspec(align(8)) int d;
};

在特定的边界上，但我认为没有理由强制 4 字节类型在 8 字节上对齐。

【讨论】：