是否可以在 C 中使联合右对齐？答案

【问题标题】：Is it possible to make a union right aligned in C?是否可以在 C 中使联合右对齐？
【发布时间】：2021-04-11 15:24:45
【问题描述】：

例如，联合的默认对齐方式如下：

union{
   uint32_t v4;
   __uint128_t v6;
}ip;

//in memory
//aaaa
//bbbbbbbbbbbbbbbb

但我想让联合右对齐：

//            aaaa
//bbbbbbbbbbbbbbbb

是否有可能在 C 中实现这一点？

【问题讨论】：

我不确定第一张图是否正确。也许如果你有一个 128 位架构。
你会如何使用这样的联合？
@dbush 当你在其中保存一个 ipv4 地址时，你可以使用ip.v6 直接获取一个 v6 地址（前 96 位为 0）。但是有个缺陷是需要提前将前96位补0，否则不知道是ipv6地址还是ipv4地址。

标签： c union memory-alignment

【解决方案1】：

您可以为此使用 C11 匿名结构。

union {
#pragma pack(1)
    struct {
        char padding_[sizeof(__uint128_t) - sizeof(uint32_t)];
        uint32_t v4;
    };
#pragma pack(0)
    __uint128_t v6;
} ip;

// usage
ip.v4 = 0x7F000000;

【讨论】：

我建议添加属性'packed'以确保没有添加隐式填充字节
好主意。我在匿名结构中添加了#pragma pack(1)，它也应该适用于 MSVC。
小心“打包”结构。包装不仅去除填充物。它还将告诉编译器该结构可以并且将具有任意对齐方式，这可能会根据平台和代码极大地影响性能。见godbolt.org/z/1q8ascav9。
@ElderBug 我认为联合应该具有__uint128_t 的对齐方式，因为#pragma pack(1) 适用于匿名结构，而不是整个联合。
如果打包仅用于内部结构，那么可以。为此，您需要在结构后添加#pragma pack(0)。

【解决方案2】：

你可以定义

union{
   struct {
     char uselessgap[12];
     uint32_t v4;
   } s;
   __uint128_t v6;
}ip;

然后在你的 C 代码中使用s.v4 而不是v4；你甚至可以

#define v4 s.v4

我不确定这是个好主意（那个宏）。

另一种方法是使用您的GCC plugin（对于GCC 编译器的特定版本）和一些由它处理的__attribute__。

【讨论】：

在 C11 或更高版本中，您可以使用 anonymous struct member 并编写 ip.v4 而无需宏。