64位系统上的uint32_t对齐是多少？

Question

我对uint32_t类型在64位平台上的对齐方式很好奇。规范指出uint32_t应该恰好具有给定的位宽，实际上似乎是这样的：

> printf("sizeof(uint32_t): %zd\n", sizeof(uint32_t));   
sizeof(uint32_t): 4

但是我有一个结构体：

typedef struct A {
    uint32_t a;
    uint32_t b;
} A;

然而，令人惊讶的是：

> printf("sizeof(A): %zd\n", sizeof(A));
sizeof(A): 16

uint32_t 是否因为某种原因被8字节对齐？在底层它真的是一个8字节类型吗？

- gct

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编译器是什么，架构又是什么？ - ouah

请注意，由于数组的工作方式，uint32_t的对齐要求必须小于或等于sizeof(uint32_t)。由于uintN_t类型中不允许填充，因此sizeof(uint32_t) * CHAR_BIT == 32。其他任何情况都不符合C99标准。但是，根据C99标准，您的struct A的对齐方式可以比任何成员的最大对齐方式更大。 - Steve Jessop

@steve 那么单独的uint32_t成员不能填充，但整个结构体可以吗？那样做有什么好处？两个32位成员会自然地给您提供64位对齐。 - gct

@gct：我不知道你的编译器认为有什么好处。可能它是在说，在8字节地址上访问4字节值更有效率，因此它希望'b'是8字节对齐的。 - Steve Jessop

Answer 1

这完全取决于您的编译器和架构。在您的情况下，看起来字段确实是按8字节对齐的，可能是出于性能考虑。

- Graham Borland

Answer 2

我猜默认情况下，64位架构的所有内容都会与32位架构一样对齐到4个字节，而在64位架构上则对齐到64位边界。您可以指定打包编译指令来消除填充。例如：

#pragma pack(0)

在gcc中。

- MK.

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奇怪的是，如果我使用pack(1)，那么上面的两个元素的结构体仍然会给我16，但是如果我再添加一个uint32_t，我会得到20...令人困惑。 - gct

Answer 3

在Linux上使用gcc和64位CPU，我得到了预期的结果：具有两个short int的结构体大小为4，具有两个32位int的结构体大小为8，而具有两个64位int的结构体大小为16。

- Pgmer6809