我正在阅读一些为Microchip C30编译器编写的C代码，我经常看到如下定义的结构体：
typedef struct __attribute__((__packed__))
{
IP_ADDR MyIPAddr; // IP address
IP_ADDR MyMask; // Subnet mask
IP_ADDR MyGateway; // Default Gateway
// etc...
} APP_CONFIG;
packed是什么意思？
struct S {
int16_t member1;
int32_t member2;
};
在32位架构中，上述结构在内存中的结构为（~表示填充）：
+---------+---------+
| m1 |~~~~| m2 |
+---------+---------+
当一个结构体被打包时，这些填充字符不会被插入。编译器必须生成更多的代码（运行更慢），以提取非对齐的数据成员，并向它们写入数据。
当结构体被打包时，它将在内存中呈现为类似以下的形式：
+---------+---------+
| m1 | m2 |~~~~
+---------+---------+
这将指示编译器在struct的成员之间不添加任何填充。
例如，可以参考此页面。
int必须在偶地址边界上以防止总线故障。) - chux - Reinstate Monica让我通过一个例子来解释结构体中的填充(padding)概念，接着介绍紧凑型结构体(packed structures)。
然后我们再看看为什么需要进行紧凑化。
填充：
struct eg_struct
{
unsigned char abc;
unsigned int xyz;
}
如果在16位架构上声明结构如上所述，则变量abc将被分配某个地址。下一个地址不会分配给变量xyz，而是添加了一个额外的字节，然后下一个地址才会分配给变量xyz。
最终，该结构看起来像下面这样:
struct eg_struct
{
unsigned char abc;
unsigned char paddedbytes[1];
unsigned int xyz;
}
填充（Padding）可以使成员变量的地址易于访问微控制器，但缺点是会出现多余的字节。
打包：
如果使用“packed”属性声明相同的结构，则在变量abc后不会添加额外的字节。
以下是需要使用打包的一个例子：
考虑一个与EEPROM相接口的微控制器，其中存储了某个结构。
假设一个写入EEPROM的函数如下：
Write_EEPROM(EEPROM address, Ram address, Byte count);
有一件事情还没有明确指出，那就是打包通常是为了匹配预定义的字段结构。例如，在网络接口的低层层次上，网络机器之间交换一系列字节。数据接收后，需要将其映射到高级结构，以便轻松操作数据。这时通常需要无填充，以便结构直接映射到字节。
网络数据交换还涉及字节序问题（即几乎所有网络数据都使用大端格式，而不考虑源和目标计算机的字节序）。
此外，一些机器不能在非对齐地址中访问宽数据，例如，Cortex-M0核心不能在非32位对齐地址中访问32位数据，因此在这种情况下编写网络代码时必须小心。
当在结构声明期间使用打包时，编译器不会向相同结构的成员添加任何填充。以下是示例代码和输出，其自我说明。
$ cat structure_packed.c
#include <stdio.h>
typedef struct __attribute__((__packed__))
{
char a;
int ai;
char ac;
}A;
struct B
{
char b;
int bi;
char bc;
};
int main()
{
A a;
struct B b;
int c;
printf("size of struct A: %lu, addr a: %p, addr ai: %p, addr ac: %p\n", sizeof(a), &(a.a), &(a.ai), &a.ac);
printf("size of struct B: %lu, addr b: %p, addr bi: %p, addr bc: %p\n", sizeof(b), &(b.b), &(b.bi), &b.bc);
printf("addr of c: %p\n", &c);
return 0;
}
编译
$ gcc structure_packed.c -o structure_packed
运行|输出
$ ./structure_packed
size of struct A: 6, addr a: 0x7ffc6f177ed6, addr ai: 0x7ffc6f177ed7, addr ac: 0x7ffc6f177edb
size of struct B: 12, addr b: 0x7ffc6f177edc, addr bi: 0x7ffc6f177ee0, addr bc: 0x7ffc6f177ee4
addr of c: 0x7ffc6f177ed0
_attribute__((__packed__)) 的意思（很可能）是“不要插入任何填充以加快速度”，也可能意味着“不要插入任何对齐方式以保留对齐方式”。