C 结构中的松弛字节

Question

我知道字边界的概念，计算机使用字边界存储结构。我正在使用 64 位 CPU 和 64 位操作系统。 limit.h 中 __WORDSIZE 宏的值为 64。所以我的字边界是 8 个字节，对吗？

我有两个结构：

struct a
{
int a;
char b;
float c;
};

sizeof(struct a) 给出 12 作为答案。 sizeof(int) is 4. sizeof(float) is 4.

For struct b{
char a;
char b;
char c;
char d;
};

sizeof(struct b) is 4.

这些输出表明字边界是 4 个字节。如何找到单词边界。那么它真的等于 sizeof(int) 吗？

奇怪的是：

struct c{
char a;
char b;
char c;
char d;
char e;
}

sizeof(struct c) 是 5 个字节。谁能解释一下吗？

Answer 1

首先，__WORDSIZE 不在那里供您检查。切勿使用以 __ 或 _ 开头且大写字母的宏（或其他名称），除非专门记录了供您使用的宏（或其他名称）。它是标头使用的实现的内部部分，并且该实现可以在更高版本中自由删除或重命名它。其他系统甚至可能根本没有相应的宏，或者可能有不同的名称。

话虽如此，结构对齐与本机“单词”大小无关。它与结构中各个元素的对齐有关。

请参阅我对此问题的回答：

如何gcc 是否计算结构所需的空间？

Answer 2

在 struct a 中，您有一个 4 字节整数、1 字节字符、3 个字节填充（用于将 float 与 4 字节边界对齐）以及 4 个字节用于 <代码>浮动。在某些机器上和某些结构上，char 和后面的 double 之间可能有多达 7 个字节的填充，如 struct f 中所示：

struct f
{
    char   a;
    double b;
};

在我能想到的任何情况下，struct b 都没有任何替代大小。

使用struct c，编译器可以放置连续的元素而无需任何填充，因为结构中的任何元素都不需要更严格的对齐。如果您有：

struct d
{
    short a;
    char  b;
    char  c;
    char  d;
};

预计大小为 6（如果不是 8）是合理的，因为 short 需要在 2 字节边界上对齐。

struct e
{
    int   a;
    char  b;
};

在许多平台上，sizeof(struct e) 将为 8，因为结构必须按 4 字节对齐。

宏 __WORDSIZE 与此几乎没有关系。它不是标准化的宏。