c - 使用 __attribute__((packed)) 在 c 中避免结构填充

Question

我正在使用 __attribute__((packed)) 来避免结构填充。下面的代码工作正常，但是当我在结构中再添加一个 int 成员时，编译器会填充我的结构。

#include <stdio.h>

struct test {

    int x;
    char c1;
    char c2;
    char c3;
    char c4;
    char c5;
    // int d; Pads if I uncomment

} __attribute__((packed)) obj = {50,'X','Y','Z','A','B'}; 

int main ()
{
    struct test *ptr= &obj;
    char *ind = (char *) &obj;

    printf("\nLet's see what is the address of obj %d", ptr);
    printf("\n Size of obj is : %d bytes ", sizeof(obj));
    printf("\nAddress of x is %d", &ptr->x);
    printf("\nAddress of c1 is %d", &ptr->c1);
    printf("\nAddress of c2 is %d", &ptr->c2);
    printf("\nValue  of x is %d", ptr->x);
    printf("\nAddress of x is %c", ptr->c1);
    printf("\nFetching value of c4 through offset %c", *(ind+7));

}

上面的代码按预期工作，obj 的大小为 9 个字节(填充后为 12 个字节)。

但是，当我在我的结构中取消注释 int d 时，代码输出:

Size of obj is : 16 bytes

而不是预期的 13 (9 + 4) 字节。

怎么了？

Answer 1

在结构中有两种类型的填充。 (1) 添加填充以使结构成为某个数字的倍数(在您的情况下为 int 的大小)和 (2) 添加填充以将某些数据类型定位在可被特定数字整除的地址处。例如，int 为 4 个字节。因此，在您的情况下，虽然编译器很乐意删除第一种类型的填充，但我认为它仍在强制成员 int d 到可被 4 整除的地址。因为 d< 之前有 5 个字符，添加 3 个字节填充以强制 d 为可被 4 整除的地址。

所以尝试将成员 int d 移到字符之上。那么当然你必须更改通过偏移量获取c4的值中使用的偏移量。您甚至可以将它放在 c5 的正上方。那么您就不必更改 fetching value of c4 through offset 行。示例:

struct test {

    int x;
    int d;
    char c1;
    char c2;
    char c3;
    char c4;
    char c5;

} __attribute__((packed)) obj = {50,'X','Y','Z','A','B'}; 

或

struct test {

    int x;
    char c1;
    char c2;
    char c3;
    char c4;
    int d;
    char c5;

} __attribute__((packed)) obj = {50,'X','Y','Z','A','B'};