数据结构对齐

Question

因此，我正在编写一些数据包结构（以太网、IP 等），并注意到其中一些后面跟着 attribute((packed))，这会阻止 gcc 编译器尝试向它们添加填充。这是有道理的，因为这些结构应该连接到电线上。

但后来，我数了数：

struct ether_header
{
  u_int8_t  ether_dhost[ETH_ALEN];  /* destination eth addr */
  u_int8_t  ether_shost[ETH_ALEN];  /* source ether addr    */
  u_int16_t ether_type;             /* packet type ID field */
} __attribute__ ((packed));

这是从网站复制的，但我的代码也使用了2个uint8_t和1个uint16_t。这总共是两个字（4 个字节）。

根据源的不同，系统更喜欢根据 4,8 甚至 16 位的倍数来对齐结构。所以，我不明白为什么 attribute((packed)) 是必要的，因为据我所知，这不应该被打包。

另外，为什么双括号（（打包））为什么不使用一对？

Answer 1

如果您的结构已经是正确大小的倍数，那么不，__attribute__((packed)) 并不是绝对必要的，但它仍然是一个好主意，以防您的结构大小发生变化任何理由。如果您添加/删除字段，或更改 ETH_ALEN，您仍然需要 __attribute__((packed))。

我相信需要双括号才能使您的代码与非 gcc 编译器兼容。通过使用它们，您可以执行以下操作：

#define __attribute__(x)

然后您指定的所有属性都将消失。额外的括号意味着只有一个参数传递给宏（而不是一个或多个），无论您指定多少个属性，并且您的编译器不需要支持可变参数宏。

Answer 2

尽管您的系统可能更喜欢某些特定的对齐方式，但其他系统可能不喜欢。即使 __attribute__((packed)) 没有效果，这也是一种偏执。

至于为什么是双括号，这个GCC特有的扩展需要双括号。单括号将导致错误。

Answer 3

in win32, you can do like this: 
#pragma pack(push) //save current status 
#pragma pack(4)//set following as 4 aligned 
struct test 
{ 
char m1; 
double m4; 
int m3; 
}; 
#pragma pack(pop) //restore 

Answer 4

packed 指的是结构内部的填充/对齐，而不是结构的对齐。例如，

struct {
  char x;
  int y;
}

大多数编译器将在偏移量 4 处分配 y，除非您将结构声明为打包结构（在这种情况下，y 将在偏移量 1 处分配）。

Answer 5

对于此结构，即使 ETH_ALEN 是奇数，也有两个，因此 uint16 变量必然位于两个或零字节偏移处，并且打包不会执行任何操作。对于可移植性来说，依赖 Packed 是一个坏主意，因为打包机制不可移植，如果您使用它们，您可能必须在成员变量中进行字节复制，以避免在重要的平台上出现未对齐异常。