c++ - 类/结构成员是否总是按照声明的顺序在内存中创建？

Question

假设我像这样声明一个类/结构：

struct
{ 
    char A;
    int B;
    char C;
    int D;
};

假设这些成员将在内存中完全按照该顺序声明是否安全，或者这是依赖于编译器的事情？我问是因为我一直认为编译器可以对它们做任何想做的事情。

这就引出了我的下一个问题。如果上面的例子导致内存对齐问题，为什么编译器不能隐式地把它变成这样的东西：

struct
{ 
    char A;
    char C;
    int B;
    int D;
};

（我主要是在询问 C++，但我也有兴趣听到 C 的答案）

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C99 §6.7.2.1 第 13 条规定：

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。

并继续说更多关于填充和地址的内容。C89 等效部分是 §6.5.2.1。

C++ 有点复杂。在 1998 和 2003 标准中，有 §9.2 第 12 条（C++11 中的第 15 条）：

分配没有中间访问说明符的（非联合）类的非静态数据成员，以便后面的成员在类对象中具有更高的地址。由访问说明符分隔的非静态数据成员的分配顺序未指定 (11.1)。实现对齐要求可能会导致两个相邻的成员不会被立即分配；管理虚拟功能 (10.3) 和虚拟基类 (10.1) 的空间要求也是如此。

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数据成员按声明的顺序排列。编译器可以随意散布填充以安排它喜欢的内存对齐方式（您会发现许多编译器都有一个对齐规范选项——如果混合不同程序编译的位时很有用。）。

看来这个答案对于 C++ 来说有些过时了。你每天都会学到一些东西。谢谢 aib，内曼加。

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3

我不能代表 C++，但在 C 中，保证顺序与结构中声明的内存顺序相同。

于 2008-11-11T14:46:14.910 回答

score 3 · Accepted Answer

基本上，您只能指望具有标准布局的类。严格来说，标准布局是 C++0x 的东西，但实际上只是标准化现有的做法/

score 2 · Accepted Answer

除了对齐填充之外，任何编译器（我知道）都不允许对 C 或 C++ 进行结构优化。我不能代表 C++ 类，因为它们可能完全是另一种野兽。

考虑您的程序正在与 Windows 上的系统/库代码交互，但您想使用 GCC。您必须验证 GCC 是否使用了相同的布局优化算法，以便在将所有结构发送到 MS 编译代码之前正确打包它们。

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在浏览右侧的相关主题时，我查看了这个问题。在考虑这些问题时，我认为这可能是一个有趣的极端案例（除非它比我意识到的更常见）。

解释一下，如果你在 C 中有一个看起来像这样的结构：

struct foo{};

并在 C++ 中像这样子类化它（使用单独的编译单元）：

extern "C" foo;
struct bar: public foo{};

由于aib提到的原因，内存对齐不一定相同（即使在来自同一供应商的编译器中）。

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