c - 什么是 C 中的 "packed"结构？

Question

我正在浏览一些为 Microchip C30 编译器编写的 C 代码，我经常看到结构定义如下:

typedef struct __attribute__((__packed__)) 
{
    IP_ADDR     MyIPAddr;               // IP address
    IP_ADDR     MyMask;                 // Subnet mask
    IP_ADDR     MyGateway;              // Default Gateway
        // etc...
} APP_CONFIG;

打包是什么意思？

Answer 1

定义结构时，允许编译器添加填充(没有实际数据的空格)，以便成员落在更容易被 CPU 访问的地址边界内。

例如，在 32 位 CPU 上，32 位成员的起始地址应为 4 字节的倍数，以便高效访问(读取和写入)。以下结构定义在两个成员之间添加了一个 16 位填充，以便第二个成员落在正确的地址边界内:

struct S {
    int16_t member1;
    int32_t member2;
};

上述结构在32位架构下在内存中的结构为(~ = padding):

+---------+---------+
| m1 |~~~~|   m2    |
+---------+---------+

打包结构时，不会插入这些填充。编译器必须生成更多代码(运行速度较慢)来提取非对齐数据成员，并写入它们。

同样的结构，打包后，在内存中会像这样出现:

+---------+---------+
| m1 |   m2    |~~~~
+---------+---------+