GCC如何在x64中对齐结构？

TL；DR

当将堆栈对齐到16字节的倍数时，为什么struct的填充在较高的地址，而基元类型的填充在较低的地址

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首先，我的机器遵循SystemV AMD64 ABI，我知道堆栈对齐到16字节。但是当我试图理解结构如何存储在堆栈上时，我发现了一些我不理解的GCC的有趣行为

我有以下计划：

结构{
龙我；
};
无效获取结构地址（结构S*sp）；
无效取长地址（长*l）；
无效访问\u成员（）{
结构；
获取结构地址（&s）；
}
无效访问\u本地（）{
长l；
取长地址（&l）；
}

我使用以下命令编译它：

$gcc-ansi-pedantic-S-Og访问成员.c

我得到以下汇编代码：

    .file   "access-member.c"
    .text
    .globl  access_member
    .type   access_member, @function
access_member:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    subq    $24, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 32
    movq    %rsp, %rdi # <---------- start address of the struct
    call    take_struct_addr
    addq    $24, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   access_member, .-access_member
    .globl  access_local
    .type   access_local, @function
access_local:
.LFB1:
    .cfi_startproc
    subq    $24, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 32
    leaq    8(%rsp), %rdi # <---------- start address of the long
    call    take_long_addr
    addq    $24, %rsp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE1:
    .size   access_local, .-access_local
    .ident  "GCC: (GNU) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-39)"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

.file“access member.c”
.文本
.globl access_成员
.type access_member，@function
访问小组成员：
.LFB0：
.cfi_startproc
subq$24，%rsp
.cfi_def_cfa_偏移量32
movq%rsp%rdi#这没什么区别。只要满足对齐要求，编译器就可以自由地确定堆栈框架中局部变量的布局。它可能是编译器内部构件的产物。您可以声明另一个局部变量并将其打包到同一个框架中。查看堆栈变量布局的一种简便方法是声明它们
volatile
，然后初始化它们<代码>易失性长foo=8。顺便说一句，你的
struct{long}继承其最对齐的成员的alignof（），没有应用额外的规则，因此它只是一个8字节对齐的对象，可以去任何地方。@Jester是的，如果我添加更多变量，堆栈帧对齐仍然有效。我只是好奇填充物的位置。是否由编译器决定是在局部变量之前还是之后填充？还是有一个不同的编译器将遵循的规范？@PeterCordes，谢谢。但是，添加
volatile
不会影响填充位置。当满足对齐条件时，是否完全由编译器决定将填充放在何处？或者有不同的编译器将遵循的规范吗？我不是这么说的。我说过，您可以在启用优化的情况下编译，并查看包含
volatile struct S={1}的函数和
可变长l=2
以查看编译器将它们放置在何处。不必禁用优化和/或调用
take\u struct\u addr
。当然，
alignof（S）=8仍然。