在 MSVC 中强制未对齐的位域打包

Question

我有一个加起来 48 位的位域结构。在 GCC 上，这正确地导致了 6 字节的结构，但在 MSVC 中，该结构出现了 8 字节。我需要找到一些方法来强制 MSVC 正确打包结构，这既是为了互操作性，也是因为它被用于内存关键型环境。

下面看到的结构由三个 15 位数字、一个 2 位数字和一个 1 位符号组成。 15+15+15+2+1 = 48，所以理论上它应该适合六个字节，对吧？

struct S
{
  unsigned short a:15;
  unsigned short b:15;
  unsigned short c:15;
  unsigned short d:2;
  unsigned short e:1;       
};

但是，在 GCC 和 MSVC 上编译它会导致 sizeof(S) == 8。考虑到这可能与对齐有关，我尝试在结构声明之前使用#pragma pack(1)，告诉编译器返回字节边界，而不是整数边界。在 GCC 上，this worked，导致sizeof(S) == 6。

然而，在 MSVC05 上，sizeof 仍然是 8，即使设置了pack(1)！阅读this other SO answer 后，我尝试将unsigned short d 替换为unsigned char，并将unsigned short e 替换为bool。结果是sizeof(S) == 7！

我发现如果我将 d 拆分为两个一位字段并将它们楔入其他成员之间，结构最终会正确打包。

struct S
{
  unsigned short a:15;
  unsigned short dHi : 1;
  unsigned short b:15;
  unsigned short dLo : 1;
  unsigned short c:15;
  unsigned short e:1;       
};

printf( "%d\n", sizeof(S) ); // "6"

但是像这样拆分 d 很麻烦，并且在我以后必须处理结构时给我带来麻烦。有什么方法可以强制 MSVC 将这个结构打包成 6 个字节，就像 GCC 一样？

Answer 1

由实现定义字段在结构中的放置方式。如果可以的话，Visual Studio 会将连续的位域放入基础类型中，并浪费剩余的空间。 (C++ Bit Fields in VS)

Answer 2

如果你使用类型“unsigned __int64”来声明结构的所有元素，你会得到一个 sizeof(S)=8 的对象，但最后两个字节将不被使用，前六个将包含数据以你想要的格式。

或者，如果您可以接受某些结构重新排序，这将起作用

#pragma pack(1)
struct S3
{
  unsigned int a:15;
  unsigned int b:15;
  unsigned int d:2;
  unsigned short c:15;
  unsigned short e:1;       
};

Answer 3

我不这么认为，我认为实际上是 MSVC 的行为是正确的，而 GCC 偏离了标准。

AFAIK，标准不允许位域跨越底层类型的字边界。