__attribute__ ((__packed__))对嵌套结构有什么影响？

Question

__attribute__ ((__packed__))对嵌套结构有什么影响？例如：

// C version
struct __attribute__ ((__packed__))
{
    struct
    {
        char c;
        int i;
    } bar;

    char c;
    int i;
} foo;

// C++ version
struct __attribute__ ((__packed__)) Foo
{
    struct Bar
    {
        char c;
        int i;
    } bar;

    char c;
    int i;
} foo;

我知道foo会很拥挤，但是bar呢？它也会被紧紧地打包在一起吗？__attribute__ ((__packed__))会使嵌套的struct也打包吗？

Answer 1

不，bar不会被紧密打包。如果要打包，则必须将其显式标记为__attribute__ ((__packed__))。考虑以下示例：

#include <stdio.h>

struct
{
    struct
    {
        char c;
        int i;
    } bar;

    char c;
    int i;
} foo1;

struct __attribute__ ((__packed__))
{
    struct
    {
        char c;
        int i;
    } bar;

    char c;
    int i;
} foo2;

struct
{
    struct __attribute__ ((__packed__))
    {
        char c;
        int i;
    } bar;

    char c;
    int i;
} foo3;

struct __attribute__ ((__packed__))
{
    struct __attribute__ ((__packed__))
    {
        char c;
        int i;
    } bar;

    char c;
    int i;
} foo4;

int main()
{
    printf("sizeof(foo1): %d\n", (int)sizeof(foo1));
    printf("sizeof(foo2): %d\n", (int)sizeof(foo2));
    printf("sizeof(foo3): %d\n", (int)sizeof(foo3));
    printf("sizeof(foo4): %d\n", (int)sizeof(foo4));

    return 0;
}

本程序(使用64位的gcc 4.2和64位的clang 3.2编译)的输出为：

sizeof(foo1): 16
sizeof(foo2): 13
sizeof(foo3): 12
sizeof(foo4): 10

如果要将struct及其嵌套的struct都紧密打包，则必须为每个struct显式声明__attribute__ ((__packed__))。如果您想要分离嵌套，以便在foo外部声明bar的类型，这是有意义的，如下所示：

// Note Bar is not packed
struct Bar
{
    char c;
    int i;
};

struct __attribute__ ((__packed__))
{
    // Despite foo being packed, Bar is not, and thus bar will not be packed
    struct Bar bar;
    char c;
    int i;
} foo;

在上面的示例中，要打包bar，必须将Bar声明为__attribute__ ((__packed__))。如果您复制'n‘粘贴这些结构，以便像第一个代码示例中那样嵌套它们，您将看到打包行为是一致的。

对应的C++代码(使用g++ 4.2和clang++ 3.2编译，目标是64位，结果与上面完全相同)：

#include <iostream>

struct Foo1
{
    struct Bar1
    {
        char c;
        int i;
    } bar;

    char c;
    int i;
} foo1;

struct __attribute__ ((__packed__)) Foo2
{
    struct Bar2
    {
        char c;
        int i;
    } bar;

    char c;
    int i;
} foo2;

struct Foo3
{
    struct __attribute__ ((__packed__)) Bar3
    {
        char c;
        int i;
    } bar;

    char c;
    int i;
} foo3;

struct __attribute__ ((__packed__)) Foo4
{
    struct __attribute__ ((__packed__)) Bar4
    {
        char c;
        int i;
    } bar;

    char c;
    int i;
} foo4;

int main()
{
    std::cout << "sizeof(foo1): " << (int)sizeof(foo1) << std::endl;
    std::cout << "sizeof(foo2): " << (int)sizeof(foo2) << std::endl;
    std::cout << "sizeof(foo3): " << (int)sizeof(foo3) << std::endl;
    std::cout << "sizeof(foo4): " << (int)sizeof(foo4) << std::endl;
}