C中空结构的大小是多少？答案

【问题标题】：What is the size of an empty struct in C?C中空结构的大小是多少？
【发布时间】：2009-10-26 18:21:00
【问题描述】：

据我所知，它是零，但似乎有点混乱here

我已经用 gcc 编译器对其进行了测试，它给了我零作为输出。我知道在 C++ 中，空类的大小是 1。如果我在这里遗漏了什么，请告诉我。

【问题讨论】：

@Ben S 感谢您重新格式化问题！
C++ 标准（至少 C++03）没有声明 sizeof 应用于空类/结构的结果等于 1。

【解决方案1】：

C 中的结构不能为空，因为语法禁止它。此外，如果结构没有命名成员，则存在语义约束使行为未定义：

struct-or-union-speciﬁer:
  struct-or-union identiﬁeropt { struct-declaration-list }
  struct-or-union identiﬁer

struct-or-union:
  struct
  union

struct-declaration-list:
  struct-declaration
  struct-declaration-list struct-declaration

struct-declaration:
  speciﬁer-qualiﬁer-list struct-declarator-list ;

/* type-specifier or qualifier required here! */
speciﬁer-qualiﬁer-list:
  type-speciﬁer speciﬁer-qualiﬁer-listopt
  type-qualiﬁer speciﬁer-qualiﬁer-listopt

struct-declarator-list:
  struct-declarator
  struct-declarator-list , struct-declarator

struct-declarator:
  declarator
  declaratoropt : constant-expression

如果你写

struct identifier { };

它会给你一个诊断信息，因为你违反了句法规则。如果你写

struct identifier { int : 0; };

然后你有一个没有命名成员的非空结构，从而使行为未定义，并且不需要诊断：

如果 struct-declaration-list 不包含命名成员，则行为未定义。

注意以下是不允许的，因为灵活的数组成员不能是第一个成员：

struct identifier { type ident[]; };

【讨论】：

但以下代码与 gcc 编译器完美配合，并且打印为零 ` struct abc { }; printf("空结构的大小 %d\n", sizeof(struct abc));'
用-ansi -pedantic 编译给出“main.c:2: warning: struct has no members”
空结构是 GCC 扩展。
我不相信 C 标准说如果您违反了仅包含在 BNF 中的规则，则需要进行诊断。在大多数情况下，仅当包含“约束”条款的“应”或“不应”被违反时，才需要进行诊断。在 C++ 中，情况略有不同（它指定“可诊断规则集 包含本国际标准中的所有句法和语义规则......”
C99 至少说“如果预处理翻译单元或翻译单元包含违反任何语法规则或约束，则符合要求的实现应产生至少一个诊断消息（以实现定义的方式标识）， ...”

【解决方案2】：

C 语法不允许 struct 的内容为空 - 必须至少有一个未命名的位域或命名成员（就语法而言 - 我不确定一个仅包含未命名位域的结构在其他情况下有效）。

Support for empty structs in C are an extension in GCC.

在 C++ 中，明确允许空结构/类成员规范，但大小定义为 1 - 除非作为空基优化的一部分，允许编译器使空基类在派生中不占用空间类。

【讨论】：

【解决方案3】：

在 C99 中：“如果 struct-declaration-list 不包含命名成员，则行为未定义。”

语法实际上并不允许这样做，尽管我没有看到任何说需要诊断的东西，这使它几乎回到了“未定义行为”阵营。

【讨论】：

“No named members”是指未命名bitfleld的具体情况（见上面litb的回复）。一个普通的空结构（根本没有成员）是违反约束的，而不是 UB。
我刚刚重读了一遍，没有看到这样的限制。我正在查看§6.7.2.1。我看到的约束在第 2 到第 4 段。第 2 段说唯一允许的不完整类型是灵活数组。第 3 段说位域的宽度可以为零且没有名称，或者名称和宽度介于 1 和基础对象的大小之间。第 4 段说位域的底层类型应该是 _Bool、unsigned 或 int（或其他由实现定义的）。
这是语法规则违规，需要诊断消息。
如果它违反了语法规则，那么它肯定需要诊断——但我看不到任何说 BNF 构成语法规则一部分的东西。在大多数情况下，它们被视为非规范性的（例如，附录 A 包含整个 BNF，但被特别标记为“信息性”）。
@Jerry，“语法”部分中的规则（如 C99 中的 6.7.2.1/1）当然是语法规则。附录 A 仅总结了第 6 条中已经给出的所有规则，因此提供了信息。

【解决方案4】：

在 VC 8 上，如果我们尝试获取空结构的 sizeof，则会出错，而在使用 gcc 的 linux 上，它会给出大小 1，因为它使用 gcc 扩展而不是 c 语言规范，这表示这是未定义的行为。

struct node
{
// empty struct.
};

int main()
{
printf("%d", sizeof(struct node));
return 0;
}

在 windows vc 2005 上它给出了编译错误在带有 gcc 的 linux 上，它的大小为 1，因为 gcc 扩展 http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.1.2/gcc/Empty-Structures.html#Empty-Structures （正如迈克尔·伯尔所指出的）

【讨论】：