Question

好的，请允许我重新提出这个问题，因为没有任何答案得到我真正感兴趣的内容（如果像这样的问题的全面编辑是假的话，请道歉。）

几点：

这是使用与我正在测试的编译器不同的编译器进行离线分析，因此SIZEOF（）或类似内容对我正在做的事情不起作用。
我知道它是实现定义的，但我碰巧知道我感兴趣的实现，如下所示。

让我们创建一个名为pack的函数，它将一个称为alignment的整数和一个称为元素的整数元组作为输入。它输出另一个整数，称为size。

该功能的工作原理如下：

int pack (int alignment, int[] elements)
{
  total_size = 0;

  foreach( element in elements )
  {
    while( total_size % min(alignment, element) != 0 ) { ++total_size; }
    total_size += element;
  }

  while( total_size % packing != 0 ) { ++total_size; }

  return total_size;
}

我想我想问的是“这个函数的反函数是什么？”，但是我不确定反演是否是正确的术语 - 我不记得曾经处理过具有多个输入的函数的反演，所以我可以使用一个不适用的术语。

存在我想要的东西（有点像）;这里我提供了一个我们称之为determine_align的函数的伪代码。但是，这个函数有点天真，因为它只是用不同的输入一遍又一遍地调用pack，直到得到它预期的答案（或失败）。

int determine_align(int total_size, int[] elements)
{
  for(packing = 1,2,4,...,64) // expected answers.
  {
    size_at_cur_packing = pack(packing, elements);

    if(actual_size == size_at_cur_packing)
    {
      return packing;
    }
  }

  return unknown;
}

所以问题是，是否有更好的Determ_align实现？

谢谢，

Answer 1

C / C ++中结构成员的对齐完全是实现定义的。那里有一些保证，但我不明白他们会如何帮助你。

因此，没有通用的方法可以做你想要的。在特定实现的上下文中，您应该参考该实现的文档（如果已涵盖）。

Answer 2

当选择如何将成员打包到struct实现时，不必遵循您在算法中描述的那种方案，尽管它是常见的方案。（即，对齐的最小尺寸类型和优选的机器对准尺寸。）

您不必比较struct的总体大小来确定已应用于各个struct成员的填充。标准宏offsetof将给出从任何单个结构成员的struct开始的字节偏移量。

Answer 3

我让编译器为我做对齐。

在gcc中，

typedef struct _foo
{
    u8 v1  __attribute__((aligned(4)));
    u16 v2 __attribute__((aligned(4)));
    u32 v3 __attribute__((aligned(8)));
    u8 v1  __attribute__((aligned(4)));
} foo;

编辑：请注意，sizeof（foo）将返回正确的值，包括任何填充。

Edit2：而offsetof（foo，v2）也有效。给定这两个函数/宏，您可以找出有关内存中结构布局的所有信息。

Answer 4

老实说，我不确定你要做什么，而且我可能完全误解了你在寻找什么，但如果你想简单地确定一个结构的对齐要求是什么，下面的宏可能会有所帮助：

#define ALIGNMENT_OF( t ) offsetof( struct { char x; t test; }, test )

要确定foo结构的对齐方式，您可以执行以下操作：

ALIGNMENT_OF( foo);

如果这不是您最终要做的事情，那么宏可能有助于您提出的任何算法。

Answer 5

您需要根据下一个字段的对齐方式填充，然后根据您在结构中看到的最大对齐方式填充最后一个元素。请注意，字段的实际对齐方式是其自然对齐的最小值以及该结构的包装。即，如果你有一个4字节的结构，一个double将与4个字节对齐，即使它的自然对齐是8。

您可以使用total_size+= total_size % min(packing, element.size);更快地完成内部循环如果packing和element.size是2的幂，您可以进一步优化它。

Answer 6

如果问题只是您想要保证特定的对齐，那很容易。对于特定的对齐= 2 ^ n：

void* p = malloc( sizeof( _foo ) + alignment -1 );
p = (void*) ( ( (char*)(p) + alignment - 1 ) & ~alignment );

我忽略了保存到malloc返回的原始p。如果你打算释放这个内存，你需要将指针保存在某处。

Answer 7

我不确定你想要在这里实现什么。正如Pavel Minaev所述，对齐由编译器处理，编译器又由平台的应用程序二进制接口约束，以便数据可由不同编译器编译的代码访问。以下文章讨论了需要实现调用约定的编译器上下文中的问题：

Christian Lindig和Norman Ramsey。 堆栈帧的声明组合。在Evelyn Duesterwald，编辑，Proc。第14届国际编译器构建会议，Springer，LNCS 2985,2004。

确定C / C ++结构中元素对齐的算法

7 个答案: