C 结构成员是否继承编译器属性？

Question

对于大多数 C 编译器，可以在结构上指定编译器属性，该属性定义该结构的成员在内存中的对齐方式。前任：

typedef struct{
    char a;
    char b;
} __attribute__((aligned(2))) TwoChars;

如果char a以地址 0xA 结束（为简单起见），则char b不会在地址 0xB 处，而是在 0xC 处，因为它与 2 个字节对齐。

我的问题是：这个属性是由结构成员继承的吗？前任：

typedef struct{
    char a;
    char b;
} TwoChars;

typedef struct {
    TwoChars tc;
    char c;
} __attribute__((aligned(1))) ThreeChars;

这在内存中最终会是什么样子？怎么样} __attribute__((aligned(2))) TwoChars？

Answer 1

注意：这是一个非标准的编译器特定扩展。我在回答中提到的内容可能适用于 GCC 和 Clang，我认为这就是“大多数 C 编译器”的意思。

可以在结构上指定编译器属性，该属性定义该结构的成员在内存中的对齐方式

不，这不是__attribute__((aligned(...)))工作方式。该aligned属性仅适用于结构本身，而不适用于其字段。请参阅相关文档页面。

如果要控制结构字段的对齐方式，则必须对它们使用该属性。

这个：

struct {
    char a;
    char b;
} __attribute__((aligned(8))) foo = { 1, 2 };

将编译为类似：

foo:
    .byte   1
    .byte   2
    .zero   6

虽然这个：

foo:
    .byte   1
    .byte   2
    .zero   6

会做你想做的：

bar:
    .byte   1
    .zero   1
    .byte   2
    .zero   1

所以：

这个属性是由结构成员继承的吗？

不。对齐不是结构成员继承的东西。

一个有趣的事情是，如果该packed属性被应用它的结构内的嵌套结构的成员继承，因为packed它专门由结构成员继承。文档没有明确说明是否是这种情况，但我们可以很容易地检查这一点。

以下代码：

struct {
    char a __attribute__((aligned(2)));
    char b __attribute__((aligned(2)));
} bar = { 1, 2 };

编译为：

x:
    .byte   101
    .zero   3
    .long   102
    .byte   103
    .zero   3
    .byte   104
    .long   105        

从上面我们可以看出，packed仅适用于 的成员，bar并且不会被 的成员继承foo，而添加__attribute__((packed))到foo会产生以下结果：

x:
    .byte   101
    .long   102
    .byte   103
    .byte   104
    .long   105

如果您想知道，这也适用于在其他结构中定义的结构：

struct bar {
    struct {
        char a;
        int b;
        char c;
    } d;
    char e;
    int c;
} __attribute__((packed));

struct bar x = {{101, 102, 103}, 104, 105};

产生：

x:
    .byte   101
    .zero   3
    .long   102
    .byte   103
    .zero   3
    .byte   104
    .long   105        

而添加__attribute__((packed))到d产生：

x:
    .byte   101
    .long   102
    .byte   103
    .byte   104
    .long   105