强制在 C 结构内填充答案

【问题标题】：Force the padding inside a C struct强制在 C 结构内填充
【发布时间】：2015-07-02 21:03:31
【问题描述】：

我想知道是否有办法强制填充 C 结构的字段。我将尝试用一个例子更好地解释它：如果我有以下结构：

struct foo{
    int32 a,
    int16 b,
    int8 c,
    int32 d,
    int32 e
};

我会按以下方式映射它（考虑0x00作为起始地址：

&foo.a = 0x00
&foo.b = 0x08
&foo.c = 0x0A
&foo.d = 0x10
&foo.e = 0x18

以便将字段打包成 4 个字节，每个 8 个字节。

我显然知道我可以插入“填充字段”，但这是唯一的解决方案吗？

【问题讨论】：

哪个编译器？对于 GCC，请参阅 here 以获取 aligned 属性
出于什么目的？您可以使用多个属性来控制 gcc 中的对齐和填充，但如果您不注意自己在做什么，您很容易迫使 gcc 生成令人讨厌的缓慢和无效的代码。 gcc 通常会为平台本身做正确的事情，除非您正在做一些非常特别的事情。
是的，gcc 没问题。无论如何，平台是一个定制的微。
Olgac，aligned 属性工作得很好，谢谢。无论如何，似乎没有办法对结构内的数组使用相同的对齐方式。即 int16 a[4]: &a[0] = 0x00, &a[1]=0x02, &a[2]=0x08, &a[3]=0x0A..
C11 有_Alignas 说明符

标签： c struct padding

【解决方案1】：

C11 有 _Alignas 说明符。本声明：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

struct foo {
    _Alignas(8) int32_t a;
    _Alignas(4) int16_t b;
    _Alignas(4) int8_t c;
    _Alignas(8) int32_t d;
    _Alignas(8) int32_t e;
};

#define OFF(s, f)   ((uintptr_t)(&(s).f) - (uintptr_t)(&(s)))

int main() {
    char x;
    struct foo foo;

    printf("%p %x %x %x %x %x\n", (uintptr_t)(&foo), OFF(foo, a), OFF(foo, b), 
                                OFF(foo, c), OFF(foo, d), OFF(foo, e));
}

提供您要求的精确对齐：

0x7fff6cbf2780 0 4 8 10 18

在 x86_64 上使用带有 -std=gnu11 的 gcc 4.8.3 编译。

【讨论】：

【解决方案2】：

这个结构定义：

struct foo{
    int32 a,
    int16 b,
    int8 c,
    int32 d,
    int32 e
};

根据以下内容填充：

struct foo{  <-- aligned on a 32 bit address boundary by compiler
    int32 a, <-- +0 
    int16 b, <-- +4
    int8 c,  <-- +6
             <-- +7 (1 byte padding)
    int32 d, <-- +8
    int32 e  <-- +12  (not +16 as indicated in posted code)
};

【讨论】：