打包结构大小为 40，即使成员大小增加到 36

Question

struct

K

已打包，其类成员大小的总和为 36。每个成员都有一个

static_assert

检查这一点。

但是，

K

本身的大小是40，而不是36。K不是多态的等等。

为什么

K

不是36号？

使用 Clang 16。我不知道有一种简单的方法来可视化结构，或者我会的。如果有人能推荐一种方法那就太好了。

template<class S>
struct P
{};

struct D : public P<D>
{
    uint64_t x_;
};

enum class E : uint8_t
{};

struct K
{
    D a_;          
    D b_;          
    uint64_t c_;   
    uint64_t d_;   
    uint16_t e_;   
    E f_;          
    E g_;          

    static_assert(sizeof(a_) == 8); // Passes
    static_assert(sizeof(b_) == 8); // Passes
    static_assert(sizeof(c_) == 8); // Passes
    static_assert(sizeof(d_) == 8); // Passes
    static_assert(sizeof(e_) == 2); // Passes
    static_assert(sizeof(f_) == 1); // Passes
    static_assert(sizeof(g_) == 1); // Passes

}__attribute__((packed));

static_assert(sizeof(K) == 36); // Fails, is 40 instead of 36

int main()
{
    K f;
}

Answer 1

启用 clang 警告后，问题变得显而易见：

<source>:17:7: warning: not packing field 'a_' as it is non-POD
               for the purposes of layout [-Wpacked-non-pod]
   17 |     D a_;          
      |       ^
<source>:18:7: warning: not packing field 'b_' as it is non-POD
               for the purposes of layout [-Wpacked-non-pod]
   18 |     D b_;          
      |       ^

GCC 和 clang 似乎都没有记录此行为（请参阅 GCC

packed

属性、clang

packed

属性），但看起来使用继承（来自

P<D>

）会禁用

packed

的效果成员。 在这种情况下，没有任何内在原因导致

D

无法打包，这只是一个普遍的禁令。

如果有任何成员未包装，为了确保所有成员正确对齐，

struct

需要额外的填充。

K

的对齐是

8

，证明如下：

static_assert(alignof(K) == 8); // passes; alignment is normally 1 for packed types

由于

K

对齐到 8 字节，并且其成员的组合大小为 36，因此必须在末尾添加 4 个填充字节，以将

K

正确对齐到 8 字节（通过将其大小增加到 40）。