关于C结构顺序有什么保证吗？

我已经广泛使用了结构，并且看到了一些有趣的事情，特别是

*value

而不是

value->first\u value

其中value是指向结构的指针，

first\u value

是第一个成员，

*value

安全吗

还要注意的是，由于对齐的原因，大小不能得到保证。ALGINTION值基于什么，体系结构/寄存器大小

我们对齐数据/代码以加快执行速度。我们能告诉编译器不要这样做吗？所以也许我们可以保证结构的某些东西，比如它们的大小

当在结构成员上执行指针运算以定位成员偏移量时，我认为您应该执行

-

如果little-endian

+

用于big-endian，还是仅仅依赖于编译器

malloc（0）到底分配了什么

以下代码用于教育/发现目的，并不意味着具有生产质量

更新 这是我的机器：

gcc--版本

i686-apple-darwin10-gcc-4.2.1 (GCC) 4.2.1 (Apple Inc. build 5666) (dot 3)
Copyright (C) 2007 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

uname-a

Darwin MacBookPro 10.8.0 Darwin Kernel Version 10.8.0: Tue Jun  7 16:33:36 PDT 2011; root:xnu-1504.15.3~1/RELEASE_I386 i386

从6.2.5/20开始：

结构类型描述按顺序分配的非空成员对象集 （在某些情况下，是一个不完整的数组），每个数组都有一个可选的 指定的名称和可能不同的类型

答复:

特别是*value而不是value->first\u value，其中value是指向struct的指针，first\u value是第一个成员，*value安全吗

见6.7.2.1/15：

15在结构对象中，非位字段成员和位字段所在的单位 驻存地址按声明顺序增加指向 经过适当转换的结构对象指向其初始成员（或者如果该成员是 位字段，然后是它所在的单元），反之亦然。可能有未命名的 在结构对象中填充，但不在其开头。1

但是，在结构的末尾以及成员之间可能有填充字节

在C中，

malloc（0）

是实现定义的。（作为一个旁注，这是C和C++不同的小事情之一）

---

[1] 强调我。

调用

malloc（0）

将返回一个指针，该指针可以安全地传递到

free（）

至少一次。如果多个

malloc（0）

调用返回相同的值，则每次调用可能会释放一次。显然，如果它返回

NULL

，则可以无限次地传递给

free（）

，而不会产生任何效果。对

malloc（0）

的每次调用如果返回非null，则应通过对

free（）

的调用与返回值进行平衡。

如果有内部结构，则保证在与封闭结构相同的地址上启动，如果这是封闭结构的第一个声明

因此，

*value

和

value->first

正在访问相同地址（但使用不同类型）的内存，如下所示

struct St {
  long first;
} *value;

此外，结构的成员之间的顺序保证与声明顺序相同

要调整对齐方式，可以使用特定于编译器的指令或使用位字段

结构成员的对齐通常基于访问目标平台上单个成员的最佳方式

另外，对于

malloc

，它可能在返回的地址附近保留一些簿记，因此即使对于零大小的内存，它也可以返回一个有效地址（只是不要试图通过返回的地址访问任何内容）

我已经广泛地使用了结构，并且看到了一些有趣的事情，特别是

*value

而不是

value->first\u value

，其中

value

是指向结构的指针，

first\u value

是第一个成员，

*value

安全吗

是，

*值

是安全的；它生成

值

指向的结构副本。但是几乎可以保证它的类型与

*value->first\u value

不同，因此

*value

的结果几乎总是与

*value->first\u value

不同

---

反例：

在这种相当有限的情况下，您将从

*value

和

*value->first\u value

获得相同的结果。在该方案下，类型将是相同的（即使值不相同）。在一般情况下，

*value

和

*value->first\u value

的类型是不同的

---

还要注意的是，由于对齐，无法保证大小，但是对齐是否总是在寄存器大小上

因为“寄存器大小”不是一个定义的C概念，所以不清楚您在问什么。如果没有pragma（

#pragma pack

或类似内容），则在读取（或写入）值时，结构的元素将对齐以获得最佳性能

我们调整数据/代码以加快执行速度；我们能告诉编译器不要这样做吗？所以也许我们可以保证结构的某些东西，比如它们的大小

编译器负责

struct

类型的大小和布局。您可以通过仔细的设计，或者通过

#pragma pack

或类似的指令来影响

当人们关心序列化数据（或者，更确切地说，试图通过一次处理一个结构元素来避免序列化数据）时，通常会出现这些问题。一般来说，我认为最好编写一个函数来进行序列化，从组件块构建它

在对结构成员执行指针运算以定位成员偏移量时，我认为如果是小端，则执行减法运算，如果是大端，则执行加法运算，还是仅依赖于编译器

最好不要对

struct

成员执行指针运算。如果必须，请使用

中的

offsetof（）

宏正确处理偏移（以及

Darwin MacBookPro 10.8.0 Darwin Kernel Version 10.8.0: Tue Jun  7 16:33:36 PDT 2011; root:xnu-1504.15.3~1/RELEASE_I386 i386

struct St {
  long first;
} *value;

struct something { struct something *first_value; ... };
struct something data = { ... };
struct something *value = &data;
value->first_value = value;

struct foo{
  int i;
  char c;
}

struct bar{
  int i;
  int j;
}

struct baz{
  int i;
  char c;
  int j;
}

sizeof(foo) = 8 bytes (32 bit arch)
sizeof(bar) = 8 bytes
sizeof(baz) = 12 bytes