sizeof 未显示预期输出答案

【问题标题】：sizeof not showing the expected outputsizeof 未显示预期输出
【发布时间】：2013-01-07 19:38:15
【问题描述】：

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

typedef union {
    uint64_t u[2];
    struct {
        uint64_t a:30;
        uint64_t b:30;
        uint64_t c:30;
        uint64_t d:30;
        uint64_t e:8;
    }x;
} mystruct;

int main()
{
    printf("Size %d\n", sizeof(mystruct));
}

我正在尝试在 64 位机器上编译它。预期的输出是 16，但我得到了 24。我知道这里发生了一些对齐，但我不确定为什么 struct x 正好是 16 个字节。有人可以解释一下吗。谢谢

【问题讨论】：

您正在使用位域：K&R 第 150 页：“关于位域的几乎所有内容都取决于实现”。我个人会省略“几乎”。
@cdark 他们说几乎，因为其余部分未指定；）

标签： c structure sizeof bit-fields

【解决方案1】：

来自 C 标准：

(C99, 6.7.2.1p10) "[...] 如果剩余空间不足，不适合的位域是否放入下一个单元或与相邻单元重叠是实现定义。”

所以在您的实现中它们不会重叠：a 和 b 成员在一个单元中，c 和 d 在另一个单元中，e 在另一个单元中：@987654326 @。

【讨论】：

【解决方案2】：

对于 64 位机器，字段 a 和 b 使用结构体中第一个 64 位值的 60 位，c 和 d 使用结构体中下一个 64 位值的 60 位结构，然后因为 e 是 8 位，它不能放入该 64 位值剩余的 4 位中，因此需要另一个 64 位值。因此 8x3 = 24 字节。

【讨论】：

【解决方案3】：

位字段的元素永远不会与两个内存“单元”重叠（在您的情况下，内存单元是 64 位元素）。

除了位域实现依赖于编译器这一事实之外，您的位域结构实际上很有可能以以下方式存储在内存中：

struct {
    uint64_t a:30;
    uint64_t b:30;
    uint64_t :4;
    uint64_t c:30;
    uint64_t d:30;
    uint64_t :4;
    uint64_t e:8;
    uint64_t :56;
}x;

【讨论】：