C++编译器能否重新排列结构体中的元素？

Question

C++编译器能否重新排列结构体中的元素？

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C++编译器（特别是g++）能否重新排列结构体的内部元素？

我遇到了一些奇怪的行为，我的一个结构体包含以下内容：

Struct SomeStruct{
   ...
   ...
   long someLong;
   long someLongArray[25];
   unsigned long someUnsignedLong;
   unsigned long someUnsignedLongArray[8];
   unsigned long int someUnsignedLongInt;
   ...
   ...
};

当我将这些输出到文件时，someUnsignedLongArray和someLongArray的顺序似乎被颠倒了（即在someUnsignedLong之后出现了someLongArray[]中的元素，在someLong之后出现了someUnsignedLongArray[]中的元素）。这种情况可能吗？

谢谢。

更新：按要求，我正在使用以下方式写出结构：

int fd = open(fspec,O_RDWR|O_CREAT|O_TRUNC,0666);
int writeRes =  write(fd,(char *)&someStruct,sizeof(SomeStruct));

为了完整起见，以下是完整的结构体:

struct SomeStruct{
byte someByte;
byte someByteArray[6];
char someChar;
char someCharArray[5];
char someCharArrayArray[3][5];
short someShort;
signed short someShortArray[2];
unsigned short someUnsignedShort;
unsigned short someUnsignedShortArray[8];
int someInt;
int someIntArray[3];
int someIntArrayArrayArrayArray[4][3][2][6];
int *pSomeInt;
unsigned int someUnsignedInt;
unsigned int someUnsignedIntArray[9];
long someLong;
long someLongArray[25];
unsigned long someUnsignedLong;
unsigned long someUnsignedLongArray[8];
unsigned long int someUnsignedLongInt;
long long someLongLong;
long long someLongLongArray[5];
bool someBool;
bool someBoolArray[3];
unsigned long long someUnsignedLongLong;
unsigned long long someUnsignedLongLongArray[5];
unsigned long long someUnsignedLongLongArrayArray[5][2];
unsigned long long int *pSomeUnsignedLongLongInt;
};

- Lehane

你如何将结构体写入文件？ - tstenner

你确定你看到的是你认为看到的吗？也就是说，你是否已经在每个元素中编写了唯一的位模式，并可以将其追踪到文件？此外，你在结构体周围使用了什么#pragma pack（如果有的话）？ - Peter M

也许他正在将结构体的字节而不是结构体的元素写入文件。 - isekaijin

你能替换掉 "..." 并编写一个展示问题的主函数吗？结构体中还有什么其他内容以及你如何将其写入文件都会产生影响。你是否将 SomeStruct* 强制转换为 char* 并写入了 sizeof(SomeStruct) 字节，或者采取了其他方法？ - Steve Jessop

顺便提一下：你可以使用“offsetof”来检查字段的顺序，而无需将任何内容写入磁盘。 - Steve Jessop

你是在 x86 CPU 上运行这段代码吗？考虑到大小端，如果想要您的代码具有可移植性，最好逐个元素地编写结构体（使用适当的 hton() 宏）。 - Andreas Magnusson

2个回答

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它无法做到，详见自动重排C结构体中的字段以避免填充和为什么GCC不优化结构体？获取更多信息。

我不知道你所说的“反转”是什么意思，也许你应该添加一些代码和输出。

- tstenner

当我说“反向”时，我指的是一些无符号长整型数组[]中的元素紧随在一些长整型变量someLong之后。我会澄清这个问题。 - Lehane

这不是因为不允许，而是因为这很复杂且会破坏许多事情。GCC 能够做到这一点，对此仍在进行研究。参见有没有 GCC 关键字可以允许结构重排？。 - phuclv

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- jalf · Accepted Answer

通常情况下，它无法重新排序元素。

一个例外是如果它们之间有访问修饰符：

struct Foo {    
  A a;
  B b;
  C c;
private:
  D d;
  E e;
  F f;
};

保证a、b和c按照这个顺序存储，d、e和f也是有序的存储。但是对于a、b和c与d、e和f的存储位置没有任何保证。

另外要注意的是，即使编译器不重新排序，它也可以插入尽可能多的填充。

以下是标准的相关部分:

第9.2.12节：

非静态数据成员在未声明访问说明符的（非联合）类中被分配，以便稍后的成员在类对象中具有更高的地址。隔有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）"