C中结构中两个不同位置的位域答案

【问题标题】：Bit-fields at two separate locations in a Structure in CC中结构中两个不同位置的位域
【发布时间】：2015-07-14 07:20:21
【问题描述】：

在一个结构中，我们通常有连续的位域；也就是一个接一个地相邻——例如：

struct demo
{
  char a;
  char b:1;
  char c:2;
  char d:2;
  int  e;  
} demo1;

demo1 的大小将是 8 个字节：

现在考虑以下结构：

struct demo
{
  char a;
  int  b:1;
  char c;
  char d;
  int  e:2;
} demo1;

当我使用 sizeof(demo1) 时，它给了我 8 个字节——但我想知道这些位域在内存中是如何呈现的。

如果像上面这样计算结构尺寸应该是：

在编程过程中，我们不关心如何使用sizeof 计算大小，甚至不在两个不同的位置使用位域，但有时面试官会问这种类型的问题。

【问题讨论】：

这个答案取决于很多事情。如果您的编译器重新排列结构元素，请不要感到惊讶。 :-)
编译器是否有能力重新排列元素？
我现在不能引用一些东西（跑去吃午饭），但是 AFAIK，是的。
或许可以参考How is the size of a struct with Bit Fields determined/measured?
@SouravGhosh：编译器无权重组结构。 a的地址必须在包含b的单元的地址之前，它必须在c的地址之前，它必须在d的地址之前，它必须在单元的地址之前包含e。

【解决方案1】：

连续（非零宽度）位域可以合并到一个内存位置，而一个位域后跟一个非位域是不同的内存位置。

 struct demo
 {
      char a;
      int b:1;
      char c;
      char d;
      int  e:2;
 } demo1;

所以在这个struct 中，有 1 个非位域和 1 个位域，然后是 2 个非位域，最后是一个位域。

在位域成员之后有一个非位域（或零长度位域），接下来将是一个不同/独立的内存位置/对象。

还有：

编译器不会重新排序struct 的元素，因为这会违反C 标准。 C99 标准第 6.7.2.1 节规定：

在结构对象中，非位域成员和位域所在的单元的地址按声明顺序递增。

【讨论】：