C++ 子结构位域大小答案

【问题标题】：C++ Substructure Bitfield SizeC++ 子结构位域大小
【发布时间】：2013-07-04 06:52:10
【问题描述】：

考虑以下几点：

class A { public:
    int     gate_type :  4;
    bool storage_elem :  1;
    uint8_t privilege :  2;
    bool      present :  1;
} __attribute__((packed));

class B { public:
    struct Sub {
        int     gate_type :  4;
        bool storage_elem :  1;
        uint8_t privilege :  2;
        bool      present :  1;
    } type_attr; //Also tried with "__attribute__((packed))" here in addition to outside
} __attribute__((packed));

编译器是 g++ 4.8.1。大小（A）==1，大小（B）==4。为什么会这样？我需要结构 B 之类的大小为 1。

【问题讨论】：

FWIW，GCC 4.7.2 看起来不错：ideone.com/5UpazC（这是直接应用于内部结构的属性）。
coliru.stacked-crooked.com/…
@OliCharlesworth 您的代码与 OP 的不同。见ideone.com/Z4wOkE
@johnchen902：我知道，但是 OP 说他也尝试将属性直接应用于内部结构。
类似的东西除了工会似乎是这里接受的答案的情况，虽然没有解释：stackoverflow.com/questions/12383708/…

标签： c++ bit-fields

【解决方案1】：

这似乎是一个愚蠢的反问。当我将您的示例重写为时，我得到了您想要的结果：

class A { public:
    int     gate_type :  4;
    bool storage_elem :  1;
    uint8_t privilege :  2;
    bool      present :  1;
} __attribute__((packed));

class B { public:
    A type_attr; //Also tried with "__attribute__((packed))" here in addition to outside
};

是否有某些原因您不能在 class B 中重用 class A 的定义？这似乎确实是更好的方法。

我记得，C 和 C++ 都不能保证 struct Sub 与 class A 具有相同的布局和相同的存储要求，尽管具有相同的字段宽度、顺序等。（在 C 的情况下，它是 struct Sub 与 struct A，但同样的想法也成立，因为这些都是 POD 类型。）

确切的行为应该依赖于 ABI。不过，通过像我上面所做的那样重用class A，我认为你会让自己对 ABI 问题稍微免疫一些。（轻微，不透水。）

【讨论】：

"C 和 C++ 都不保证..." - 有点不相关，因为 __attribute__((packed)) 是编译器特定的扩展；)
这将是一个可以接受的解决方法，+1，尽管对于满分，我想知道为什么我的方法行不通。关于 ABI：它稍微复杂一些——这 is 在 making 操作系统的上下文中 :-)
而__attribute__ 只是对编译器的非标准提示。如果有的话，它应该削弱标准所做的保证，除非它明确地使这种保证更严格。无论如何，直接在class B 中使用class A 可以获得预期的效果，至少在x86-64 ABI 下是这样。
@Ian Mallett：老实说：我不确定我们在这里遇到了哪些 ABI 细节。当我将__attribute__((packed)) 应用于内部和外部struct / class 定义时，sizeof(B) 返回所有事物中的 2。荒野。请注意，在该示例中，我打破了嵌套 Sub 定义，不再声明该类型的类属性：class B { public: struct Sub { int gate_type : 4; bool storage_elem : 1; uint8_t 特权：2；布尔存在：1； } 属性（（打包））;子类型_attr; };