64位结构实际上填充到12字节答案

【问题标题】：64-bit structure is actually padded to 12 bytes64位结构实际上填充到12字节
【发布时间】：2021-10-06 20:59:58
【问题描述】：

考虑下面的结构，其中位域大小的总和为 64 位。为什么sizeof 说这个结构是 12 字节，而应该是 8 字节？

typedef struct wl_Ls {
    unsigned int    total:17;
    unsigned int    used:17;
    unsigned int    entrySize:17;
    _Bool           point:1;
} wl_Ls;

[解决方案：] 使用 64 位类型修复前 2 或 3 个成员修复它。解释在标记为解决方案的答案中

【问题讨论】：

sizeof 对该架构中的各个元素有何看法？
如果将point 的_Bool 更改为unsigned int，会发生什么情况？ IIRC，相邻的位域需要有匹配的类型。
17+17 不适合 unsigned int。试试uint64_t。
我怀疑这是为每个成员设置单词地址的方式。请参阅以下内容进行讨论：catb.org/esr/structure-packing/#_bitfields
@Wispy：我认为这个想法是uint64_t total:17; uint64_t used:17; 等等。不需要逻辑运算。

标签： c memory struct sizeof bit-fields

【解决方案1】：

并不总是保证位域紧密地打包在一起。允许编译器在位域之间插入填充的两种情况是：当两个连续的位域不是同一类型时，以及当位域不适合在“分配单元”中仍然可用的位数时位域的类型。

假设 unsigned int 是 32 位，则结构中的所有三对连续位域都符合这些情况中的至少一种。

【讨论】：

如果我要删除 point 成员，它仍然会分配 12 个字节，至少在带有 GCC 的 Unix 系统上是这样。在这种情况下，“分配单元”应该是 8 个字节，不是吗？如果没有，是否为位域分配了一些额外的字节？
@Wispy 每个成员为 4 个字节。
它不能将两个 17 位字段组合成同一个 unsigned int。所以它必须为每个成员使用单独的unsigned int。 3x4 = 12 字节。
C 标准在声明位域的类型和存储单元之间没有强加任何关系。无论unsigned int 是否为 32 位，C 实现都可以为 17 位位字段分配任何 17 位或更大的可寻址存储单元。当连续的位域被声明为不同的类型时，它也没有说可以插入填充（可以跳过位）。它说如果存储单元中有足够的空间，则将以下位字段打包到该单元中，并且没有提及类型（C 2018 6.7.2.1 11）。
@EricPostpischil 如果没记错的话，这是相对于某些旧版标准的更改。不过，目前无法告诉您哪个旧版本。