如何可维护地确定 sizeof(struct ...)s？答案

【问题标题】：How can I maintainably determine sizeof(struct ...)s?如何可维护地确定 sizeof(struct ...)s？
【发布时间】：2013-04-10 06:18:03
【问题描述】：

假设我有一个结构：

struct myStruct
{
    int a;
    short b;
    char c;
};

在 Windows 中，MSDN states that int 占用 4 个字节，short 占用 2 个字节，char 占用 1 个字节。总共最多 7 个字节。

我了解大多数编译器会使用未指定的字节数填充结构以改善对齐。所以，当我执行这个程序时，

#include <stdio.h>

int main(void) {
    printf("%d\n", sizeof(struct myStruct));
    return 0;
}

我得到8 的输出。这意味着填充了 1 个字节。

有什么方法可以让我在代码中可维护地确定struct 的大小（缺少将单个sizeofs 相加）？

我问这个是因为以后，如果我需要更改我的结构以包含大约 15 个以上的元素，并且如果我再添加 5 个结构，我所有的 struct sizeofs 都会改变，导致事情变得混乱。

【问题讨论】：

为什么需要结构的“逻辑”大小而不是实际大小？
因为我正在处理套接字和根据结构大小计算要发送的字节的东西。所以在这里，实际的内存使用并不重要（除非我的内存用完了）。
但在这种情况下，您需要 real 结构体大小。你有没有想过结构包装？
不是真的，因为我并不总是发送整个结构。我知道使用真正的结构大小要容易得多，但不幸的是，我正在处理大量代码库（即使我想也无法更改）。是的，我读过关于 struct packing 的文章，但我不想尝试，因为我读过它会严重影响性能。
@AnishRam：为什么结构体的 sizeof 应该决定发送的字节数？您希望您的有线协议独立于编译主机的填充和字节序。因此，以可移植的方式将结构解压到字节缓冲区，然后发送。

【解决方案1】：

你可以强制执行：

#define C_ASSERT(expr) extern char CAssertExtern[(expr)?1:-1]

C_ASSERT(sizeof(struct myStruct) == 7); // or 8, whichever you want

只要大小偏离 7，代码就会停止编译。

您可以执行类似的操作来强制结构成员的偏移量。为此，您将需要 offsetof() 宏。

【讨论】：

如何停止编译？该宏只能在运行时检查，对吗？我错过了什么吗？
@AnishRam 试试看。声明在编译时被解析。 extern char CAssertExtern[(expr)?1:-1] 是一个声明。如果它的元素计数为负，编译器将停止并出现相应的错误。
附带说明，编译时断言的更好方法是 C 标准 static_assert，尽管只有全新的 C11 编译器支持它。请确保您的代码与未来的编译器兼容，将宏命名为 static_assert 而不是 C_ASSERT。
天哪！你是对的。有用。这很漂亮。据我了解，如果该条件失败，编译器将尝试声明一个大小为 -1 的数组。对吗？
@AlexeyFrunze，只是好奇，你为什么要包含 extern 关键字？

【解决方案2】：

更新：刚刚看到你的评论，也许 pack 不是你的解决方案

【讨论】：