C++ 如何获取结构或类的尾部填充的大小？

sizeof

可用于获取结构或类的大小

offsetof

可用于获取结构或类中字段的字节偏移量

类似地，是否有方法获取结构或类的尾部填充的大小？我正在寻找一种不依赖于结构布局的方法，例如，要求最后一个字段具有特定名称

在后台，我正在向磁盘写入一个结构，但我不想写入尾部填充，因此我需要写入的字节数是sizeof减去尾部填充的大小

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澄清：不写入尾随填充的动机是为了保存输出字节。我不想保存内部填充，因为我不确定不对齐访问对性能的影响，我希望编写的代码能够低维护，这样在结构定义更改时就不需要更改。

pragma pack或等效工具是实现这一点的标准方法。除此之外，我只能想到一个宏，如果成员的数量是固定的，或者最大数量是低的，比如

$ cat struct-macro.c && echo
#include<stdio.h>

using namespace std;

#define ASSEMBLE_STRUCT3(Sname, at, a, bt, b, ct, c) struct Sname {at a; bt b; ct c; }; \
       int Sname##_trailingbytes() { return sizeof(struct Sname) - offsetof(Sname, c) - sizeof(ct); }

ASSEMBLE_STRUCT3(S, int, i1, int, i2, char, c)

int main()
{
        printf("%d\n", S_trailingbytes());
}
$ g++ -Wall -o struct-macro struct-macro.c && ./struct-macro
3
$

$cat struct macro.c&&echo
#包括
使用名称空间std；
#定义汇编_STRUCT3（Sname，at，a，bt，b，ct，c）结构Sname{at a；bt b；ct c；}\
int Sname###u trailingbytes（）{return sizeof（struct Sname）-offsetof（Sname，c）-sizeof（ct）；}
汇编结构3（S，int，i1，int，i2，char，c）
int main（）
{
printf（“%d\n”，S_trailingbytes（））；
}
$g++-Wall-o struct macro.c&&./struct macro
3.
$

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我想知道是否可以用一个C++中的可变模板类来做一些有意思的事情。但是我不太明白如何在没有宏的情况下定义类/结构和提供偏移量函数/常量——这会破坏目的。

编译器在结构中填充字段的方式在标准中没有严格定义，因此它是一种自由选择和依赖于实现的方式。 如果必须交换数据聚合，唯一的解决方案是避免任何填充
这通常使用

#pragma包（1）

完成。该杂注指示编译器将所有字段打包在一个1字节的边界上。它会降低某些处理器上的访问速度，但会使结构紧凑且在任何系统上都定义良好，当然也不会有任何填充。

这是一种可能性：

#define BYTES_AFTER(st, last) (sizeof (st) - offsetof(st, last) - sizeof ((st*)0)->last)

与此（C99）方法一样：

#define BYTES_AFTER(st, last) (sizeof (st) - offsetof(st, last) - sizeof (st){0}.last)

另一种方法是通过一些非标准的

#pragma

或类似的方法声明您的结构。这也会照顾到中间填充。

但这两个人都不漂亮。由于不同的对齐要求，不同系统之间的共享可能不起作用。使用非标准的扩展是非标准的

你自己做序列化就行了。也许是这样的：

unsigned char buf[64];
mempcpy(mempcpy(mempcpy(buf,
   &st.member_1, sizeof st.member_1),
   &st.member_2, sizeof st.member_2),
   &st.member_3, sizeof st.member_3);

mempcpy

是GNU扩展，如果不可用，请自己定义：

static inline void * mempcpy (void *dest, const void *src, size_t len) {
   return (char*)memcpy(dest, src, len) + len;
}

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在我看来，它使这样的代码更容易阅读。

填充可以在结构中的任何位置，除了最开始的地方。虽然

#pragma pack

是一种常见的非标准扩展，但没有标准的方法来禁用填充

如果您想要一个健壮的、可移植的解决方案，您实际上应该做的是为您的结构编写一个序列化/反序列化例程

大概是这样的：

typedef
{
  int x;
  int y;
  ...
} mytype_t;

void mytype_serialize (uint8_t* restrict dest, const mytype_t* restrict src)
{
  memcpy(dest, &src->x, sizeof(src->x)); dest += sizeof(src->x);
  memcpy(dest, &src->y, sizeof(src->y)); dest += sizeof(src->y);
  ...
}

另一方面也是如此

请注意，填充是有原因的。如果您去掉它，您就牺牲了执行速度，取而代之的是内存大小

编辑

奇怪的方法是跳过尾随填充：

size_t mytype_serialize (uint8_t* restrict dest, const mytype_t* restrict src)
{
  size_t size = offsetof(my_type_t, y); // assuming y is last object
  memcpy(dest, src, size); 
  memcpy(dest+size, &src->y, sizeof(src->y));
  size += sizeof(src->y);
  return size;
}

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您需要知道数据的大小并对其执行一些有意义的操作，否则在需要读回数据时无法知道存储数据的大小。

sizeof（struct）-offsetof last member-sizeof last member填充不必在后面<代码>结构x{char a；long-long b；}中间可能有7个字节填充。可能没有重复的方法，而不必引用最后一个成员的名字。不要写原始内存（比如用<代码> fDead（东西，Sigeof（1），文件）<代码> >，除非你确切地知道你在做什么。改为编写正确的序列化代码。“相当常见”选项不涉及未定义的行为，因为

sizeof

不计算其操作数。在这两种情况下，您都省略了尾部的

）

，因此使用这些宏的代码将无法编译。如果有人担心结构中的填充，很可能他们正在做一些系统间不可移植的事情。@Lundin然后你将100行包装在一个函数中，并调用它，就像你在回答中所做的那样。@Peter我不是在评论取消引用，而是在评论

->

。这似乎不那么明确<代码>->用于指向对象的指针，空指针常量不是一个。我相信这就是原因，例如GCC使用内置定义了

offset

，但我不确定。我数了数括号，找不到我漏掉的那一个，你能给我指出来吗？@a3f我也找不到。可能是因为他不知道一元表达式的大小是有效的C。对于复合文字等应该可以很好地工作。括号看起来像是我的错误。是的，我知道

sizeof

操作数上不需要大括号。我对不涉及未定义行为的“通用方法”的评论是站得住脚的

->

是一个解引用运算符，在

sizeof

中，一元表达式可以应用于NULL，因为表达式没有计算。我说的是尾随填充，即紧跟在最后一个字段后面的部分。另外，我正在寻找一种简单、低维护、独立于结构定义的方法。我还想避免使用

#pragma pack

，因为我不确定是什么