在C结构中填充u_long

我在C中定义了一个结构，如下所示：

struct example {
  int ex1;
  u_long ex2;
  float ex3;
  float ex4;
};

所以示例的所有成员的大小都是20，但示例的大小是24，这意味着正在添加填充。我真正不明白的是为什么和在哪里

如果我的术语不正确，请原谅，但我认为因为它是4字节干净的（即所有成员的大小%4==0），所以不需要添加填充。是因为我运行的是x86，所以它需要8字节干净，还是这只是正常情况

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然后我真的不知道在哪里添加了填充，我假设在u_长度附近，但我不确定。

结构通常也在末尾填充，因此结构的总大小可以被具有最大对齐的成员的所需对齐均匀分割

在您的例子中，

u_long

需要8个字节的对齐，并将其放在第一个成员末尾后4个字节，以便其地址位于8字节边界上。结构的总大小变为24，因此在结尾不需要任何额外的填充

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末端填充可确保在按顺序排列时，第二个元素不会破坏某些成员的对齐。

以下是一个测试，在一台特定机器上运行，结果可能会有所不同：

$ cat ul.c
#include <stdio.h>

struct example {
  int ex1;
  unsigned long ex2;
  float ex3;
  float ex4;
};

struct example ex;

int main ( void ) {
        printf("Size:\t%zd\n", sizeof(ex));
        printf("ex @\t%p\n", &ex);
        printf("ex1 @\t%p\n", &ex.ex1);
        printf("ex2 @\t%p\n", &ex.ex2);
        printf("ex3 @\t%p\n", &ex.ex3);
        printf("ex4 @\t%p\n", &ex.ex4);
        return 0;
}

$ ./ul
Size:   24
ex @    0x600940
ex1 @   0x600940
ex2 @   0x600948
ex3 @   0x600950
ex4 @   0x600954

$cat ul.c
#包括
结构示例{
int ex1；
无符号长ex2；
浮动ex3；
浮动ex4；
};
结构示例ex；
内部主（空）{
printf（“大小：\t%zd\n”，大小（ex））；
printf（“ex@\t%p\n”和&ex）；
printf（“ex1@\t%p\n”和ex1）；
printf（“ex2@\t%p\n”和ex2）；
printf（“ex3@\t%p\n”和ex3）；
printf（“ex4@\t%p\n”和ex4）；
返回0；
}
美元/升
尺码：24
ex@0x600940
ex1@0x600940
ex2@0x600948
ex3@0x600950
ex4@0x600954

这里的填充在ex1和ex2之间

我认为由于它是4字节干净的（即所有成员的大小%4==0），所以不需要添加填充

这不是一个安全的假设。C对

struct

表示中可以添加多少填充，或者在何处添加，几乎没有限制。它完全没有说明什么时候或者为什么。这些选择取决于编译器

是因为我运行的是x86，所以它需要8字节干净，还是这只是正常情况

您认为“8字节干净”与填充有关。也许可以，但同样，这是一个实施决策

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一般来说，编译器插入填充以确保所有成员都可以对齐，以便在

struct

s数组的每个元素中进行最佳访问。这可能需要在成员之间或末尾填充，或两者都填充。但这仍然是一个实施方面的考虑。如果您想知道您正在使用的特定C实现是如何解决这个问题的，那么您需要查阅它的文档。

您可以使用宏来了解。没有一种类型具有明确定义的大小。您可能会在字段之间获得额外的填充。谢谢@JoachimPileborg！我在这里使用了这个建议，因为我很懒，但我不知道宏存在。或者可能是在u_long之前，所以它是以8字节对齐的boundary@JohnHascall：这个例子当然是这样，我只是没能做数学：-）好吧，我明白了，因此，这是结构构件所需的最高对齐度，决定了结构的对齐度。我签入了gdb（感谢），填充在末尾。非常感谢。“结构通常也在末尾填充”。这是不正确的。在需要进行适当对齐的地方，可以（并且正在）添加填充字节。唯一的例外是在第一个成员之前。@Olaf：关于填充的决定完全取决于实现，而语言规范并没有要求太多，这是对的，但是主流平台上的大多数“传统”实现都按照我所描述的那样做。代码不应设计为采用某种布局，但最好了解编译器执行某些操作的原因。只需补充：标准保证第一个成员位于偏移量0处。