c - 为什么我的结构元素带有填充字节？

Question

我对结构元素的内存对齐有一个令人困惑的行为。考虑这两种结构:

typedef struct s_inner {
    unsigned long ul1;
    double        dbl1;
    fourth_struct s4;
    unsigned long ul2;
    int           i1;
} t_inner;

typedef struct s_outer {
    other_struct    member1; /* 4-byte aligned, 40 bytes in terms of sizeof() */
    unsigned long   member2;
    t_inner         member3; /* see above */
} t_outer;

当我检查 t_outer 的内存布局时，我可以看到 member1 的元素是 4 字节对齐的，正如我所期望的那样。member3 的内存布局也符合预期:ul1 附加了 4 个填充字节，因此 dbl1 在 8 字节边界上对齐(正常在 Win32 上)。

但是，当我检查member2 的内存布局时，我可以看到这个成员附加了 4 个填充字节。谁能解释为什么 member2 接收填充字节？我的期望是 member2 没有填充。

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编辑 1:请参阅此内存转储。在填充结构元素之前，我用 p 对整个 t_outer 结构进行了memset:

• 红色区域是member1
• 蓝色区域是member2
• 绿色区域是member3
• 黄色区域标记了 member3 中 dbl1 的位置

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约束

• 编译器是VS2012
• other_struct 的实际结构在这里无关紧要，它是一个 40 字节大小的 4 字节对齐结构
• 我不想要针对该行为(重新排序、打包...)的任何解决方法，但希望解释为什么会发生这种情况。

Answer 1

so that dbl1 is aligned on an 8-byte border

当然。但是，如果结构本身也没有与 8 对齐，则对齐保证意味着 bupkis。这是编译器为数据部分和堆栈帧选择的地址通常提供的保证。或者内存分配器。都保证至少对齐到8。

但是当您将结构嵌入到 s_outer 中时，需要在 member3 之前(而不是在 member2 之后)填充 的 4 个字节来获得对齐保证。

另请注意，结构可以在最后一个成员之后进行填充。当结构存储在数组中时，可能需要确保成员仍然对齐。同样的原因。