给定结构地址，计算结构字段的地址答案

【问题标题】：Compute address of struct field given struct address给定结构地址，计算结构字段的地址
【发布时间】：2019-12-04 00:16:11
【问题描述】：

给定一个打包（即假设没有对齐）结构：

struct Foo {
  int x;
  int y;
};

struct Foo *foo;

将&foo->y 转换为foo + sizeof(int) 是否“安全”（即在标准中的某处定义）（即foo->y 的地址等于foo 的地址加上int 的大小) ?

我正在关注C11 standard6.2.6 Representations of types，但它没有说明字段如何存储在结构中。

【问题讨论】：

这非常接近offsetof implementation。为什么不使用偏移量？ (uintptr_t)(void*)foo + offsetof(struct Foo, y) ?
谢谢，但我不能，因为我正在为C 实现一个玩具编译器。所以我想知道结构的数据布局是否在某处定义。
难道不是由您的编译器来确定（缺少）填充吗？我认为这符合标准，但我不能引用任何内容。

标签： c struct compiler-construction

【解决方案1】：

作为编译器作者，您可以选择任何填充的数量和大小。

标准规定您必须“按顺序”分配成员（第 6.2.5 节，第 20 段，第 42 页），并且除了位字段外，它们占用字节（6.2.6.1，第 44-45 页）。大多数情况下不需要太多其他东西。

（编辑：另一个要求是第一个成员的偏移量为零。请参阅第 6.7.2.1 节，第 15 段，第 113 页。）

ABI 可能会提出更严格的要求。一般来说，作为编译器编写者，您可能不应该插入“不必要的”填充，但您可以在此处定义“不必要的”。如果您支持某种形式的“打包”关键字或属性，请使用它来启用或禁用插入的填充以获得明显的性能提升（例如，在 4 字节边界上对齐 4 字节 int 的填充）。如果将 int 移动到 cache 行边界可能会提高性能，但可能不会，请将其留给用户。

【讨论】：

另请注意，某些架构可能无法完全支持直接未对齐的内存访问；这不一定只是性能问题。除非询问者仔细编译内存访问以便未对齐的加载和存储正确执行，否则填充可能只是代码运行所必需的。