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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;
}

对于 x86 是按原样编译的(意味着 testme 是一个结构),编译器为 main 分配的堆栈大小是 16 字节。

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

但是,使用定义为 union 的 TRY 编译(意味着 testme 是一个 union),编译器为 main 分配的堆栈大小为 32 个字节:

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

此外,在附加作用域中定义的结构/联合的任何附加实例在使用联合时会产生更大的堆栈分配,但在用作结构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,而不是更多,然后是具有相同字段的结构!

即使在不同的范围内,GCC 似乎也将联合视为同时使用,但对结构却不这样做。

更多说明:

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

  2. 即使 testme 是一个具有联合作为成员之一的结构,也会观察到相同的行为。换句话说 - 一个结构的成员之一是 GCC 的一个联合就足够了,可以进行单独的堆栈分配。

  3. 编译器是 gcc 版本 4.4.3 (Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5),但其他体系结构的其他 GCC 版本表现出相同的行为。

  4. checkstack.pl 只是在 objdump 输出中搜索用于分配堆栈的指令(堆栈指针的子目录)。

我的问题:

  1. 为什么 GCC 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,有没有办法解决这个问题并强制 GCC 为与联合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的大小看起来比它的部分更大。我知道原因是填充对齐。我的问题是编译器为联合的不同实例分配多个堆栈帧,即使它们是在不同的范围内定义的,而对于具有相同字段的结构,它不应该而且确实不这样做。

谢谢!

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2 回答 2

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显然,至少已经尝试放松 gcc 关于工会的严格别名偏执狂。

您可能希望确保您编译的 gcc 源应用了此补丁或等效补丁: http ://codereview.appspot.com/4444051/

于 2012-02-22T17:18:23.227 回答
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它看起来像是 Int 的填充和基本默认大小定义的母题。

在 32 位内存映射将是: 一(2 字节) 二(2 字节) 三(1 字节)(1 字节)填充四(2 字节)

总计 - 8 个字节。

在 64 位中它将是: 一(4 字节) 二(4 字节) 三(1 字节)(3 字节填充) 四(4 字节)

总计 - 16 个字节。

如果将“int”更改为“short int”,内存看起来会有所不同。

于 2012-02-22T08:06:30.763 回答