C++；结构填充和字段填充 是否有C++中的任何东西阻止编译器打包它的字段，以便一个字段可以与另一个字段的填充重叠？

继承时允许（可能通过空基类优化）。为了说明场景，请考虑下面的片段：

#include <cstdint>
#include <cstdlib>

struct A {
    A() { a2 = rand(); } // force non-POD
    uint32_t a1;
    uint16_t a2;
};

struct B {
    A b1;
    uint16_t b2;
};

struct C : A {
    uint16_t c;
};

（如果

A

被做成一个POD，那么

B

和

C

都会有填充，大概是因为

offsetof（）

是允许的，优化会变得可见，可能会破坏代码）

---

我很好奇，在

B

案例中，是否有一个很好的理由不以最佳方式打包字段？

一个

struct

不会重叠另一个

struct

，即使它重叠的

struct

元素是“填充”的

想象一下：

 A a;
 B x;
 memcpy(&x.b1, a, sizeof(a));

如果

B

被“打包”，使得

b2

正好位于

A

中的

a2

元素旁边，那么它将被

A

中的任何垃圾所覆盖-这可能不是此类代码的原始作者所期望的（我很确定标准中说上述必须起作用）

但是，第二个示例不是包含另一个

struct

的

struct

。它是一个从另一个

struct

继承的

struct

。在这种情况下，原始

struct

A不能独立于其他

struct

成员（在这种情况下

c

）使用。该标准将有一节规定，在继承自

a

的

C

类型的

struct

上复制

a

类型的

struct

将是“未定义的行为”，允许编译器在这种情况下“打包”

---

因此，这是两种不同的情况，它们有不同的限制。

我很好奇，在B情况下，没有对字段进行最佳打包有什么好的理由吗？

在这种情况下，编译器确保类型适合4字节边界（对齐是一个简单的过程）。因此，它确保

sizeof（A）

为8字节。如果它将

B

打包为仅占用8个字节，这意味着

sizeof（b1）

必须为6，因此

sizeof（b1）！=sizeof（A）

，这没有意义

sizeof（b1）

等于

sizeof（A）

的原因是

sizeof

运算符不计算表达式-它是在编译时计算的，因此它对表达式类型

b1

进行操作，即

A

这意味着您将以以下方式结束：

B b;
sizeof(b.b1); // => 8, as b1 type is B
sizeof(b);    // => 8 (although b consists of b1 and c);

---

当您从A继承C时，它是一种全新的类型，因此编译器可以根据需要对其进行对齐。

不按哪个标准对字段进行最佳打包的原因是什么？Zdeslvav，我猜是大小。出于好奇：您能分享一下如何使用Clang和GCC打印这些漂亮的布局吗？提前感谢：）（旁注：您的示例使用的名称来自
std
，没有“
std:
”限定，也没有使用声明/使用指令；我猜在您的实现中
碰巧包含
，但这不能保证。）布局将从调试信息中拉出+1同样重要的是，结构/类的大小不能小于其成员的大小，这正是如果将
b2
打包到
b1
的填充中会发生的情况。它可以更大（由于
B
成员的结构填充，duh），但它不能更小。这是一个很好的例子。但是，如果A和B是非POD（或者说非标准布局），如果标准定义了复制它们的字节，我会感到惊讶。@WhozCraig我确实记得C保证sizeof（）至少是其所有成员的sizeof（）之和。然而，这条规则对于非标准布局类型（例如不允许offsetof）是必要的或有意义的，这并不明显。尽管A是“非POD”类型，但并不意味着允许它违反
struct
-
sizeof（A）
的标准规则，它仍然应该与
sizeof（B:：b1）
相同，例如，是的。这可能是强制执行此行为的标准的一部分。但是，我想不出标准提供这种保证的好理由（请记住，我们讨论的是非标准布局类型）。大概C++98有机会不提供它（同样，对于非POD类型），我并不完全清楚它没有意义。在C++和非标准布局的世界中，这些属性不需要暴露给程序员。当然，具有不同于其类型的大小的实例不是很有意义的。我认为这取决于您希望从siZeFo（）返回值得出什么结论。我的理解是，非标准布局类型不会公开其布局的任何内容。他们也不会对其成员的sizeof（）提供这样的保证，这似乎并不牵强。除了分配内存之外，还可以使用SsieOf（）在非标准布局类型上使用什么？<代码> > SigeOs< /Cord>返回是由C++标准定义的。没有标准和非标准布局，它们都符合C++规范或编译器被破坏。code>sizeof

可以用于其他方面：实现一些编译时检查、实现countof等。c++11将术语“标准布局”定义为POD类型的布局约束。我仍然无法在标准中找到需要这种填充行为的位置。sizeof并没有在非基元类型上特别严格地定义。我只是在看C++标准，也许它是从C继承的？在脚注77中，它确实明确地说sizeof（A）不必是当C从基类派生时基类所使用的空间量。

B b;
sizeof(b.b1); // => 8, as b1 type is B
sizeof(b);    // => 8 (although b consists of b1 and c);