c - 结构对齐问题

Question

我的编译器要求我有一个内存对齐的结构声明，以确保正确的数据访问。我有一个顶层结构，它由一些其他结构组成。是否足以确保顶部结构与 32 字节边界对齐，或者我需要确保每个结构都应与 32 字节边界对齐。代码片段如下:-

typedef struct {
   int p;
   int q;
   char n;
} L;

typedef struct {
   int c;
   int d;
   char e;
   L    X2[13];
} B;

typedef struct {
   int a;
   int b;
   B   X1[10];
} M;

为确保正确的数据访问，我是否需要确保所有结构都正确地内存对齐，或者填充最顶部的结构将确保内存对齐。

Answer 1

有时您的应用程序可能需要特定的布局，但如果如您所说，在这种情况下它是您的编译器的要求(或者更准确地说可能是您的编译器的目标架构)，那么它就是编译器有责任确保满足这些要求。

如果您需要编译器根据目标要求自然执行的对齐方式以外的对齐方式，您将需要编译器特定指令来打包和对齐；然而，应用这样的指令并将其弄错比让编译器处理它更容易导致对齐错误。如果您尝试通过添加自己的填充成员来对齐，它可能会起作用，但没有必要，编译器也可能会插入自己的额外填充。

要点是，编译器不会生成包含无法安全有效地寻址的成员的结构。它将在成员之间插入任何必要的填充，以确保后续成员可寻址。

如果您不相信它会工作，让您的链接器输出一个映射文件(如果它还没有输出)并检查这些符号的地址以验证正确对齐。还要查看结构的生成大小；您可能会发现它们中的一些比它们各部分的总和大 - 这是编译器通过插入填充来强制对齐。