在我的第一个例子中，我使用了两个int64_t位域。当我编译并获取类的大小时，得到的大小为8。
class Test
{
int64_t first : 40;
int64_t second : 24;
};
int main()
{
std::cout << sizeof(Test); // 8
}
但是当我将第二个位域改为 int32_t 类型时，该类的大小会增加到 16 个字节：
class Test
{
int64_t first : 40;
int32_t second : 24;
};
int main()
{
std::cout << sizeof(Test); // 16
}
这在GCC 5.3.0和MSVC 2015上都会发生。但为什么？
在您的第一个示例中
int64_t first : 40;
int64_t second : 24;
第一和第二个示例都使用单个64位整数的64位。这导致类的大小为单个64位整数。在第二个示例中，您有
int64_t first : 40;
int32_t second : 24;
这是将两个单独的位字段存储在两个不同的内存块中。你使用了64位整数的40位，然后再使用了另一个32位整数的24位。这意味着你至少需要12个字节（此示例使用8位字节）。最有可能的是你看到的额外4个字节是为了将类对齐到64位边界而进行的填充。
正如其他答案和评论所指出的，这是实现定义行为，你在不同的实现中可能会看到不同的结果。
int32_t受到比int64_t更严格的对齐约束，这是没有意义的。 - Kyle Strandint64_t就可以跨越两个不同的8字节块。 - NathanOliverint64_t原始类型表示一个内存“块”。（这很模糊，因为人们可能认为原始版本的位域本身分别为40位和24位的“独立块”。）但你没有说明为什么位域不能在一个单一的内存“块”中表示。这是supercat解释的关键点。 - Kyle StrandC标准对于位域(bitfields)的规则并不足以向程序员提供有用的关于内存布局方面的信息，但它却限制了实现在其他情况下可能会很有用的自由。
特别是，位域需要被存储在被指定类型的对象之内，或者是其带符号/无符号等效物。在第一个例子中，第一个位域必须存储在int64_t或uint64_t对象中，第二个位域同理，但它们可以放在同一个对象中。在第二个例子中，第一个位域必须存储在int64_t或uint64_t中，第二个位域必须存储在int32_t或uint32_t中。即使在结构体末尾添加其他位域，uint64_t仍将拥有24个"搁浅"的位；uint32_t有8个当前未使用的位，但如果添加了比8位小的另一个int32_t或uint32_t位域，则这些位将可用于该位域。
我认为标准在编译器自由和程序员有用信息/控制方面做出了最糟糕的平衡，但事实就是如此。个人认为，如果首选语法允许程序员根据普通对象的布局（例如，位域“foo”应存储在“foo_bar”字段的第4位（值为16）开始的3位中），精确地指定其布局，则位域将更加有用，但我知道没有计划在标准中定义这样的东西。
补充其他人已经说过的:
如果你想检查它，你可以使用编译器选项或外部程序输出结构体布局。
考虑这个文件:
// test.cpp
#include <cstdint>
class Test_1 {
int64_t first : 40;
int64_t second : 24;
};
class Test_2 {
int64_t first : 40;
int32_t second : 24;
};
// Dummy instances to force Clang to output layout.
Test_1 t1;
Test_2 t2;
/d1reportSingleClassLayoutX（其中X是类或结构体名称的全部或部分）或Clang++的-Xclang -fdump-record-layouts（其中-Xclang告诉编译器将-fdump-record-layouts解释为Clang前端命令而不是GCC前端命令），我们可以将Test_1和Test_2的内存布局转储到标准输出。[不幸的是，我不确定如何直接使用GCC实现这一点。]cl /c /d1reportSingleClassLayoutTest test.cpp
// Output:
tst.cpp
class Test_1 size(8):
+---
0. | first (bitstart=0,nbits=40)
0. | second (bitstart=40,nbits=24)
+---
class Test_2 size(16):
+---
0. | first (bitstart=0,nbits=40)
8. | second (bitstart=0,nbits=24)
| <alignment member> (size=4)
+---
clang++ -c -std=c++11 -Xclang -fdump-record-layouts test.cpp
// Output:
*** Dumping AST Record Layout
0 | class Test_1
0 | int64_t first
5 | int64_t second
| [sizeof=8, dsize=8, align=8
| nvsize=8, nvalign=8]
*** Dumping IRgen Record Layout
Record: CXXRecordDecl 0x344dfa8 <source_file.cpp:3:1, line:6:1> line:3:7 referenced class Test_1 definition
|-CXXRecordDecl 0x344e0c0 <col:1, col:7> col:7 implicit class Test_1
|-FieldDecl 0x344e1a0 <line:4:2, col:19> col:10 first 'int64_t':'long'
| `-IntegerLiteral 0x344e170 <col:19> 'int' 40
|-FieldDecl 0x344e218 <line:5:2, col:19> col:10 second 'int64_t':'long'
| `-IntegerLiteral 0x344e1e8 <col:19> 'int' 24
|-CXXConstructorDecl 0x3490d88 <line:3:7> col:7 implicit used Test_1 'void (void) noexcept' inline
| `-CompoundStmt 0x34912b0 <col:7>
|-CXXConstructorDecl 0x3490ee8 <col:7> col:7 implicit constexpr Test_1 'void (const class Test_1 &)' inline noexcept-unevaluated 0x3490ee8
| `-ParmVarDecl 0x3491030 <col:7> col:7 'const class Test_1 &'
`-CXXConstructorDecl 0x34910c8 <col:7> col:7 implicit constexpr Test_1 'void (class Test_1 &&)' inline noexcept-unevaluated 0x34910c8
`-ParmVarDecl 0x3491210 <col:7> col:7 'class Test_1 &&'
Layout: <CGRecordLayout
LLVMType:%class.Test_1 = type { i64 }
NonVirtualBaseLLVMType:%class.Test_1 = type { i64 }
IsZeroInitializable:1
BitFields:[
<CGBitFieldInfo Offset:0 Size:40 IsSigned:1 StorageSize:64 StorageOffset:0>
<CGBitFieldInfo Offset:40 Size:24 IsSigned:1 StorageSize:64 StorageOffset:0>
]>
*** Dumping AST Record Layout
0 | class Test_2
0 | int64_t first
5 | int32_t second
| [sizeof=8, dsize=8, align=8
| nvsize=8, nvalign=8]
*** Dumping IRgen Record Layout
Record: CXXRecordDecl 0x344e260 <source_file.cpp:8:1, line:11:1> line:8:7 referenced class Test_2 definition
|-CXXRecordDecl 0x344e370 <col:1, col:7> col:7 implicit class Test_2
|-FieldDecl 0x3490bd0 <line:9:2, col:19> col:10 first 'int64_t':'long'
| `-IntegerLiteral 0x344e400 <col:19> 'int' 40
|-FieldDecl 0x3490c70 <line:10:2, col:19> col:10 second 'int32_t':'int'
| `-IntegerLiteral 0x3490c40 <col:19> 'int' 24
|-CXXConstructorDecl 0x3491438 <line:8:7> col:7 implicit used Test_2 'void (void) noexcept' inline
| `-CompoundStmt 0x34918f8 <col:7>
|-CXXConstructorDecl 0x3491568 <col:7> col:7 implicit constexpr Test_2 'void (const class Test_2 &)' inline noexcept-unevaluated 0x3491568
| `-ParmVarDecl 0x34916b0 <col:7> col:7 'const class Test_2 &'
`-CXXConstructorDecl 0x3491748 <col:7> col:7 implicit constexpr Test_2 'void (class Test_2 &&)' inline noexcept-unevaluated 0x3491748
`-ParmVarDecl 0x3491890 <col:7> col:7 'class Test_2 &&'
Layout: <CGRecordLayout
LLVMType:%class.Test_2 = type { i64 }
NonVirtualBaseLLVMType:%class.Test_2 = type { i64 }
IsZeroInitializable:1
BitFields:[
<CGBitFieldInfo Offset:0 Size:40 IsSigned:1 StorageSize:64 StorageOffset:0>
<CGBitFieldInfo Offset:40 Size:24 IsSigned:1 StorageSize:64 StorageOffset:0>
]>
请注意，我用来生成此输出的Clang版本（由Rextester使用的版本）似乎默认将两个位域优化为单个变量，我不确定如何禁用此行为。
标准规定：
§ 9.6 位域
类对象内的位域分配是由具体实现定义的。位域对齐也是由具体实现定义的。[注意： 在一些机器上，位域跨越分配单元，而在另一些机器上则不会。在一些机器上，位域从右至左分配，在另一些机器上则从左至右。 —结束注释]
因此布局取决于编译器实现、编译选项、目标架构等等。只检查了几个编译器，大多数输出都是8 8：
#include <stdint.h>
#include <iostream>
class Test32
{
int64_t first : 40;
int32_t second : 24;
};
class Test64
{
int64_t first : 40;
int64_t second : 24;
};
int main()
{
std::cout << sizeof(Test32) << " " << sizeof(Test64);
}