为什么使用 gcc 时，Linux 和 Windows 上打包结构的大小会不同？

Question

在下面的代码中，为什么使用 gcc 编译时，Linux 和 Windows 上的打包结构的大小不同？

#include <inttypes.h>
#include <cstdio>

// id3 header from an mp3 file
struct header
{    
        uint8_t version[ 2 ];
        uint8_t flags;
        uint32_t size;
} __attribute__((packed));

int main( int argc, char **argv )
{
        printf( "%u\n", (unsigned int)sizeof( header ) );
        return 0;
}

使用的 gcc 版本：

$ g++ --version
g++ (Ubuntu/Linaro 4.5.2-8ubuntu4) 4.5.2
$ x86_64-w64-mingw32-g++ --version
x86_64-w64-mingw32-g++ (GCC) 4.7.0 20110831 (experimental)

编译和测试：

$ g++ -Wall packed.cpp -o packed && ./packed
7
$ x86_64-w64-mingw32-g++ -Wall packed.cpp -o packed.exe
--> prints '8' when run on Windows.

Linux 二进制文件打印预期大小 7 字节，Windows 二进制文件打印 8 字节。为什么有区别？

Answer 1

gcc 4.7.0 这样做是为了与 64 位 MSVC++ 兼容。如果要正确打包结构，请使用 -mno-ms-bitfields 进行编译。 （但是这样你的布局将与 MSVC++ 不兼容。）

Answer 2

gcc 属性的第 6.37.3 节将其解释为 ABI 规范中的差异，请参见此处： http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Type-Attributes.html

Answer 3

属性((packed)) 是 GCC 特定于编译器的。
因此，该代码甚至无法使用 MSVC++ 进行编译。不过，也许您使用了另一个 Windows 编译器。然而，使用 MSVC++ 你可以这样做：

#include <stdint.h>
#include <cstdio>

// id3 header from an mp3 file
#pragma pack(push,1)
struct header
{    
        uint8_t version[ 2 ];
        uint8_t flags;
        uint32_t size;
};
#pragma pack(pop)

int main( int argc, char **argv )
{
        printf( "%u\n", (unsigned int)sizeof( header ) );
        return 0;
}

并且结构将是 7 个字节。

Answer 4

这都是关于内存中的属性和单词对齐，

看看你是否写了

struct header
{    
        uint8_t version[ 2 ];
        uint8_t flags;
        uint32_t size;
};

然后linux & 。 Windows 的大小都是 8，

但是当您指定属性以避免默认世界对齐时，那么

struct header
{    
        uint8_t version[ 2 ];
        uint8_t flags;
        uint32_t size;
} __attribute__((packed));

在 linux 中，由于 attritube 大小变为 7

请参阅 gcc 规范说明

If packed is used on a structure, or if bit-fields are used 
it may be that the Microsoft ABI packs them differently than 
GCC would normally pack them. 

Answer 5

更新。最新的 MinGW 工作正常。

g++（i686-win32-dwarf-rev0，由 MinGW-W64 项目构建）8.1.0 和
g++（x86_64-win32-seh-rev0，由 MinGW-W64 项目构建）8.1.0
打印示例代码的 sizeof() 正好等于 7 个字节。