C结构大小对齐

Question

我想C结构的大小是16个字节（16B/32B/48B/..）的倍数。 它的大小并不重要，它只需要16B的倍数。 我该如何强制编译器来做到这一点？ 谢谢。

Answer 1

C结构的大小将取决于结构的成员，它们的类型以及它们的数量。真的没有标准的方法来强制编译器使结构成为一定大小的倍数。有些编译器提供了一个编译指示，它可以让你设置对齐边界，但实际上是另一回事。而且可能会有一些会有这样的设置或提供这样的编译指示。

但是，如果你坚持这一个方法将做结构的内存分配，并强制内存分配四舍五入到下一个16字节的大小。

所以，如果你有这样的结构。

struct _simpleStruct { 
    int iValueA; 
    int iValueB; 
}; 

然后你可以做类似下面的事情。

{ 
    struct _simpleStruct *pStruct = 0; 
    pStruct = malloc ((sizeof(*pStruct)/16 + 1)*16); 
    // use the pStruct for whatever 
    free(pStruct); 
} 

这样做的目的是将大小推到下一个16字节的大小，就你所关心的。然而，内存分配器可能会或可能不会给你一个实际上是这个大小的块。内存块可能实际上比您的请求大。

如果你打算做一些特别的事情，例如让我们说你要写这个结构到一个文件，并且你想知道块的大小，那么你将不得不做相同的计算在malloc（）而不是使用sizeof（）运算符来计算结构的大小。

所以接下来的事情就是使用宏等编写自己的sizeof（）运算符。

#define SIZEOF16(x) ((sizeof(x)/16 + 1) * 16) 

据我所知，没有可靠的方法从指针中提取分配块的大小。通常，指针将具有内存分配块，内存堆管理函数将使用这些内存分配块，其中包含各种内存管理信息，例如分配的内存块大小，该大小实际上可能大于请求的内存量。但是，该块的格式及其相对于提供的实际内存地址的位置取决于C编译器的运行时间。

Answer 2

这完全取决于编译器和其他工具，因为在ISO C标准中它没有详细说明对齐方式（它指定对齐可能发生在编译器的遗嘱中，但没有详细说明如何执行它）。

您需要查看编译器工具链的特定于实现的东西。它可能会提供一个#pragma pack（或align或其他一些东西），您可以添加到结构定义中。

它也可能提供此作为语言扩展。例如，GCC允许你将属性添加到一个定义，其中一个控制对准：

struct mystruct { int val[7]; } __attribute__ ((aligned (16))); 

Answer 3

对于Microsoft Visual C++：

#pragma pack(push, 16) 

struct _some_struct 
{ 
    ... 
} 

#pragma pack(pop) 

为GCC：

struct _some_struct { ... } __attribute__ ((aligned (16))); 

实施例：

#include <stdio.h> 

struct test_t { 
    int x; 
    int y; 
} __attribute__((aligned(16))); 

int main() 
{ 
    printf("%lu\n", sizeof(struct test_t)); 
    return 0; 
} 

编译用gcc -o main main.c将输出16。其他编译器也是如此。

Answer 4

也许你可以做一个双重结构，包裹你的实际结构中的第二个，可以添加填充：

struct payload_padded a; 

a.p.d = 43.3; 

当然：

struct payload { 
    int a; /*Your actual fields. */ 
    float b; 
    char c; 
    double d; 
}; 

struct payload_padded { 
    struct payload p; 
    char padding[16 * ((sizeof (struct payload) + 15)/16)]; 
}; 

然后你就可以加衬结构工作，您可以利用这样一个事实，即结构的第一个成员从结构起始处开始0字节，并将指向struct payload_padded的指针看作是指向struct payload的指针（因为它是）：

float d_plus_2(const struct payload *p) 
{ 
    return p->d + 2; 
} 

/* ... */ 

struct payload_padded b; 
const double dp2 = d_plus_2((struct payload *) &b);