为啥 C++ 不使结构更紧密？

Posted 2023-02-18

【中文标题】为啥 C++ 不使结构更紧密？

【英文标题】：Why doesn't C++ make the structure tighter?为什么 C++ 不使结构更紧密？

【发布时间】：2011-10-07 12:33:14

【问题描述】：

例如，我有一个class，

类天真 民众： 字符一个; 长长 b; 字符 c; 诠释d; ;

根据我的测试程序，a 到 d 是一个接一个地构建的，就像

一种 - - - - bbbbbbbb c---dddd

- 表示未使用。

为什么 C++ 不让它更紧密，比如

ac--dddd bbbbbbbb

【问题讨论】：

bbbbbbbbddddac 会更紧，你不必在后面填充 2 个字节

【参考方案1】：

标准要求类和结构成员以与声明它们相同的顺序存储在内存中。因此，在您的示例中，d 不可能出现在 b 之前。

此外，大多数架构更喜欢多字节类型在 4 或 8 字节边界上对齐。所以编译器所能做的就是在类成员之间留下空的填充字节。

您可以通过自己重新排序成员来最小化填充，以增加或减少大小顺序。或者你的编译器可能有一个#pragma pack 选项或类似的东西，它会试图以牺牲性能和代码大小为代价来最小化填充。阅读编译器的文档。

【讨论】：

#pragma pack 的 GCC 等效项是 __attribute__ ((packed))。在 C++11 中，这变得标准化，属性为 alignas。

具体来说，数据成员在内存中的顺序相同的要求在 9.2.12 中进行了编码（分配了没有中间访问说明符的（非联合）类的非静态数据成员，因此以后的成员在类对象中具有更高的地址。[...]）符合 ISO/IEC 14882:2003 标准。

@Kevin - C 标准是这样说的，因为这是 C 标准化时的工作方式。大概是一些“聪明”的代码利用了这一点。

@Kevin - 用头和可变长度主体声明对象的一个​​常见的老派技巧是用长度为 1 的虚拟数组结束头结构（如果编译器允许，则长度为零） ，然后是 malloc sizeof(header)+length_of_body。然后，您可以使用虚拟数组对正文进行索引。如果可以将 dummy 重新排序到结构的开头，这将不起作用。

@Kevin：在大多数情况下，您可以将映射到硬件寄存器、网络协议、文件格式和类似结构的 RAM 区域表示为 C 结构。