为什么我的结构元素带有填充字节？

Question

我对结构元素的内存对齐有一个令人困惑的行为。考虑这两种结构：

typedef struct s_inner {
    unsigned long ul1;
    double        dbl1;
    fourth_struct s4;
    unsigned long ul2;
    int           i1;
} t_inner;

typedef struct s_outer {
    other_struct    member1; /* 4-byte aligned, 40 bytes in terms of sizeof() */
    unsigned long   member2;
    t_inner         member3; /* see above */
} t_outer;

当我检查t_outer的内存布局时，我可以看到member1的元素是4字节对齐的，就像我期望的那样。 此外，member3的内存布局符合预期：ul1附加了4个填充字节，以便dbl1在8字节边框上对齐（在Win32上正常）。

但是，当我检查member2的内存布局时，我可以看到该成员附加了4个填充字节。 有谁可以解释为什么地球member2会收到填充字节？我的期望是member2没有填充。

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编辑1： 请参阅此内存转储。在填写结构元素之前，我memset整个t_outer结构p＆＃39>：

• 红色区域为member1
• 蓝色区域为member2
• 绿色区域为member3
• 黄色区域标记dbl1
中member3的位置

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约束

• 编译器是VS2012
• other_struct的实际结构在这里无关紧要，它是一个40字节大小的4字节对齐结构
• 我不想要对行为进行任何变通办法（重新排序，打包......），但要解释为什么会这样做。

Answer 1

VS2012 docs describe its padding behavior。特别是，它们指定struct的对齐要求是其任何成员的最大对齐要求。成员member3的类型t_inner的成员类型为double，对齐要求为8字节，因此member3总体上具有8字节对齐要求（而且，t_outer具有8字节对齐要求）。在member2和member3之间需要填充以获得member3的8字节对齐。

Answer 2

  

使dbl1在8字节边框上对齐

不确定。但是，如果结构本身也不与8对齐，则对齐保证意味着bupkis。这是数据部分和堆栈帧的编译器地址选择提供的正常的保证。或内存分配器。所有保证至少与8对齐。

但是当您在 s_outer 中嵌入结构时，需要在 member3（而不是在member2之后）填充的4个字节才能获得对齐保证。

另请注意，结构可以在最后一个成员之后填充。当结构存储在数组中时，可能需要确保成员仍然对齐。同样的原因。