为什么GCC为不同范围内的本地联合分配单独的堆栈空间？

Question

请考虑以下代码:

#include <stdlib.h>

#ifndef TRY
#define TRY struct
#endif

TRY testme
{
  int one;
  int two;
  char three;
  int four;
};

int
main (void)
{
  {
    volatile TRY testme one;

    one.one = 2;
    one.three = 7;
  }

  {
    volatile TRY testme twos;

    twos.one = 3;
  }

  {
    volatile TRY testme one;

    one.one = 4;
  }

  {
    volatile TRY testme twos;

    twos.one = 5;
  }

  {
    volatile TRY testme twos;

    twos.one = 6;
  }

  {
    volatile TRY testme twos;

    twos.one = 6;
  }

  return EXIT_SUCCESS;
}

编译为x86是(意味着testme是一个结构),编译器为main分配的堆栈大小是16个字节.

$ gcc -g -O2 test.c -o test 
$ objdump -d ./test | ./checkstack.pl i386 | grep main
16 main

但是,使用TRY定义为union(意思是testme是一个union)编译,编译器为main分配的堆栈大小为32字节:

$ gcc -DTRY=union -g -O2 test.c -o test 
$ objdump -d ./test | ./checkstack.pl i386 | grep main

此外,在其他范围中定义的struct/union的任何其他实例在使用union时将产生更大的堆栈分配,但在用作struct时不会扩大堆栈分配.

现在,这没有意义 - 联合应该占用更少的堆栈空间,如果有的话,不是更多,然后是具有相同字段的结构!

似乎GCC将工会视为同时使用,即使在不同的范围内,但结构也不同.

更多澄清:

1. volatile用于阻止编译器优化分配.在没有优化的情况下松开volatile并进行编译会产生相同的结果.

2. 即使testme是一个具有union作为成员之一的结构,也会观察到相同的行为.换句话说 - 结构的一个成员是GCC的联合就足以进行单独的堆栈分配就足够了.

3. 编译器是gcc版本4.4.3(Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5),但其他架构的其他GCC版本显示了相同的行为.

4. checkstack.pl只是在objdump输出中搜索用于分配堆栈的指令(sub到堆栈指针).

我的问题:

1. 为什么海湾合作委员会这样做？这是一个错误还是有这种行为的原因？
2. 假设这不是一个错误,是否有办法解决这个问题并强制GCC为与联盟相同的结构分配堆栈.

澄清:我的问题不是为什么结构或联合体的大小与其部分的大小相比更大.我理解原因是填充对齐.我的问题是编译器为联合的不同实例分配了多个堆栈帧,即使它们在不同的范围内定义,而它不应该,并且对于具有相同字段的结构实际上不会这样做.

谢谢!

Answer 1

显然,至少有人试图放松gcc对工会的严格混淆偏执.

您可能希望确保编译的gcc源应用了此等效修补程序:http: //codereview.appspot.com/4444051/