c - 结构体在成员之后填充额外的字节

Question

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

typedef struct s{
    uint8_t a[1];
    uint16_t b;
    uint8_t c[1];
}s_t;

int main()
{
    printf("size = %d", sizeof(s_t));
    return 0;
}

我不确定为什么这个程序的输出是 6 个字节而不是 5 个。为什么编译器在最后一个成员之后填充一个额外的字节？看起来，如果您将最后一个成员数组的长度设置为 3，则填充的大小将变为 8。我无法解释这一点，因为这不仅仅适用于 2 个数组。

Answer 1

以下是编译器生成的对齐方式的说明:
字节:

+-----+---------------+  
|  0  | a[1]          |  
+-----+---------------+  
|  1  | N/A (padding) |  
+-----+---------------+  
|  2  | b             |  
+-----+---------------+  
|  3  | b             |  
+-----+---------------+  
|  4  |    c          |  
+-----+---------------+  

作为 16 位数量:

+---+------+----+  
| 0 | a[i] |    |  
+---+------+----+  
| 2 | b         |
+---+------+----+  
| 4 |   c  |    |
+---+------+----+  

处理器喜欢从偶数地址获取 16 位数量。
当它们位于奇数地址时，计算机可能必须进行 2 次 16 位读取，并从中提取未对齐的数据。

消除这种额外提取的简单方法是添加填充字节，以便 16 位数量对齐到偶数地址。

经验法则是先放置较大的项目，然后放置较小的项目。 应用此规则:

+---+------+  
| 0 | b    |  
+---+------+  
| 2 | a[1] |  
+---+------+  
| 3 | c    |  
+---+------+  

该规则消除了对额外填充字节的需要。