在 Swift Mac App 中定义结构答案

【问题标题】：Defining struct in Swift Mac App在 Swift Mac App 中定义结构
【发布时间】：2018-01-20 11:30:29
【问题描述】：

我正在使用 Swift 在 Mac App 中定义一个结构

struct ConfigData {
    var AddressType : UInt8
    var AddressX : UInt32
    var AddressY : UInt32
    var AddressZ : UInt32
}

结构大小返回为 16（这是不正确的）但是当我改变结构的顺序为

struct ConfigData {
    var AddressX : UInt32
    var AddressY : UInt32
    var AddressZ : UInt32
    var AddressType : UInt8
}

计数正确打印为 13。我做错了什么

【问题讨论】：

【解决方案1】：

这只是需要将变量保持在 4 字节边界对齐的结果。在您的第一个示例中，将添加三个字节的填充，以便正确对齐 AddressX、AddressY 和 AddressZ 的地址。在您的第二个示例中，所有内容都已在 4 字节边界对齐，因此不需要填充。

【讨论】：

【解决方案2】：

大小 16 并没有错，因为 Swift 不保证原生 Swift 结构中字段的布局和对齐方式。据推测，在当前版本的 Swift 中，它会将 UInt8 字段填充为 4 个字节，因此以下 UInt32 字段为 4 字节对齐以提高性能。

不保证未来版本的 Swift 会以相同的方式布局结构，at least until the Swift ABI is finalized。 Swift 错误跟踪器中存在几个相关问题：

还要注意，如果你想要一个ConfigData 的数组，你应该使用MemoryLayout<ConfigData>.stride 来测量大小，因为 Swift 可能在数组元素之间包含填充（同样，为了性能）。您可能会发现ConfigData 的两个布局的步幅都是 16。

如果您关心结构的字节布局，则需要在 C 中定义它，可能使用compiler extensions 来精确控制编译器插入（或不插入）填充的位置。

【讨论】：

【解决方案3】：

我做错了什么

不，没有错。你只需要知道对齐。

Swift 编译器将 UInt32 成员与 4 字节边界对齐，并且如您所知，UInt8 只占用一个字节。因此，您的第一个 ConfigData 在内存（*）中表示为：

AddressType | |x|x|x|
AddressX    |       |
AddressY    |       |
AddressZ    |       |

其中x 表示填充字节以对齐以下成员。

在您的第二个ConfigData 中，内部表示将是：

AddressX    |       |
AddressY    |       |
AddressZ    |       |
AddressType | |

在后一种情况下，MemoryLayout<ConfigData>.size 不计算尾随未对齐字节。因为可以在那里分配一些字节变量。

但是如果你在一个数组中分配多个ConfigData，Swift 会在底部添加填充字节。因此，MemoryLayout<ConfigData>.stride 为此目的返回计数，即16 对于ConfigData。

(*) Swift 不保证结构的成员分配。在 ABI 稳定性声明之前，细节可能会在未来发生变化。

似乎我迟到了，我的回答只是说明了 rob mayoff 回答的一部分。请仔细阅读。

【讨论】：