c - C 编译器可以在结构中的第一个元素之前添加填充吗？

Question

具体来说，我想知道我是否可以做这样的事情：

typedef struct {
    char *s; /* still a cstr, with '0' bit at end */
    size_t len;
} str;
str *newstr(char *s) {/*...*/};
void freestr(str *s) {/*...*/};

并做这样的事情（将其视为具有stdlib/string功能的 cstr）：

int main() {
    str *s = newstr("hello");
    printf("The first character of '%s' is '%c'", *s, (*s)[0]);
    freestr(s);
}

如果不是，这没什么大不了的——当然，我并不真正担心浪费一个字节。

Answer 1

不，这是标准明确禁止放置任何填充的地方。结构的第一个成员的地址和结构的地址必须相同。

C2011 标准的 n1570 草案中的第 6.7.2.1 (15) 节规定：

在结构对象中，非位域成员和位域所在的单元的地址按声明顺序递增。一个指向结构对象的指针，经过适当的转换，指向它的初始成员（或者如果该成员是位域，则指向它所在的单元），反之亦然。结构对象中可能有未命名的填充，但不是在其开头。

（强调我的）

Answer 2

不可以。C 标准要求结构中的第一个元素之前没有填充。但这是它唯一能保证的。其他字段之间可能存在（未记录大小的）填充。

来自ISO C99 标准：（6.7.2.13）：

13 在结构对象中，非位域成员和位域所在的单元的地址按声明顺序递增。一个指向结构对象的指针，经过适当的转换，指向它的初始成员（或者如果该成员是位域，则指向它所在的单元），反之亦然。结构对象中可能有未命名的填充，但不是在其开头。

Answer 3

不。

（C99，6.7.2.1p13）“结构对象中可能有未命名的填充，但不是在其开头。”

在任何结构成员（包括最后一个）之后可以有填充，但在第一个结构成员之前不能有填充。