C++数据成员对齐和数组打包

Question

在代码审查期间，我遇到了一些代码，它们定义了如下的简单结构：

class foo {
   unsigned char a;
   unsigned char b;
   unsigned char c;
}

在其他地方，定义了这些对象的数组：

foo listOfFoos[SOME_NUM];

随后，这些结构被原始复制到一个缓冲区中：

memcpy(pBuff,listOfFoos,3*SOME_NUM);

此代码依赖于以下假设: a.)foo的大小为3，不应用填充，b)这些对象的数组被打包，它们之间没有填充。

我在两个平台(RedHat 64b，Solaris9)上用GNU尝试过它，它在这两个平台上都能工作。

上述假设有效吗？如果不是，在什么情况下(例如，操作系统/编译器中的更改)可能会失败？

Answer 1

对象的数组需要是连续的，所以对象之间永远不会有填充，尽管填充可以添加到对象的末尾(产生几乎相同的效果)。

考虑到您正在使用char，这些假设可能通常是正确的，但是C++标准肯定不能保证这一点。不同的编译器，甚至只是传递给当前编译器的标志的更改，都可能导致在结构的元素之间插入填充，或者在结构的最后一个元素之后插入填充，或者两者都插入。

Answer 2

这样做肯定会更安全：

sizeof(foo) * SOME_NUM

Answer 3

如果像这样复制数组，应该使用

memcpy(pBuff,listOfFoos,sizeof(listOfFoos));

只要您将pBuff分配到相同的大小，这将始终起作用。通过这种方式，您根本不需要对填充和对齐进行任何假设。

大多数编译器将结构或类与所包含的最大类型的所需对齐方式对齐。在字符的情况下，这意味着没有对齐和填充，但如果添加一个短字符，例如，您的类将是6个字节大小，并在最后一个字符和短字符之间添加一个字节的填充。