c - 从 Ada 包装 C 时的结构对齐属性

Question

Alignment从 Ada 包装 C 结构时，何时需要Ada 类型属性？

我们典型的包装器结构看起来像

type T is record
  a : aliased Interfaces.C.unsigned_char;
  b : aliased Interfaces.C.double;
end record;

现在，何时/何地

for T'Alignment use 8;

需要吗？

这是否取决于目标架构？

Answer 1

Ada 2012 LRM 对“对齐”的定义。

当'对齐与一个类型相关联时，该类型对象的地址必须能被对齐值整除。

因此，在您的定义中，类型 T 的对象可以显式放置，或者将由编译器自动分配，地址为 800，但不是 804。

当某些数据类型必须遵守对齐约束时，这变得相关，例如从双字（8 字节）边界开始的双精度。（这取决于目标架构——有些会施加这样的约束，有些则不会。）同样，某些架构可能允许多字节值从奇数地址开始——“对齐使用 1”——但大多数情况下不允许。

在您描述需要定义与外部定义的 Ada 布局匹配的位置等情况下，最有可能出现此问题。指定 'Alignment 可以确保对象和记录组件得到正确布局以匹配外部源。

通常，特别是在与 C 接口时，简单地将约定方面或pragma应用于相应的类型定义将确保 Ada 布局自动匹配 C 布局，将所有详细的对齐和填充留给编译器。

Answer 2

对齐属性的目的不是支持 C 兼容性，它主要是为了提供与对其数据有特殊对齐限制的硬件的兼容性（包括某些 CPU 的一些数据，最常见的是浮点数和 FPU）。

话虽如此，从技术上讲，我认为在您知道 C 编译器使用的对齐规则的情况下，它可能对 C 兼容性很有用，而您正试图使您的 Ada 代码与之兼容。

在这种特殊情况下，我怀疑编译器会确保 T 类型的所有对象都布置在四字边界上。但是，编译器可能会选择在 T 对象的中间放置七个字节的填充，以确保double也将其放置在四字边界上。如果不强迫它使用记录表示条款，你就真的不能说。如果您关心记录结构的内部结构（例如：您想确保它与某些 C 布局匹配），您可能应该明确说明它。