char的对齐方式是1吗？

Question

sizeof(char)始终为1，我认为类型的对齐需求不能大于其大小。摘自即将发布的C++11标准（3.11）：

对齐是一个实现定义的整数值，表示给定对象可以分配的连续地址之间的字节数。

因此，如果类型的对齐要求大于其大小，则无法创建没有连续元素之间的空白空间的数组。

这种解释是否正确，即alignof(char)始终等于1？

- bluescarni

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是的，没错。您还需要什么？ - CommonSense

据我回忆，sizeof(char)==1 是根据定义的。 - Raymond Chen

您还可以考虑CHAR_BIT的值，这可能有助于char获得正确的对齐方式。 - Bo Persson

@Raymond：OP 的问题是关于 alignof，而不是 sizeof。 - Sebastian Mach

@Raymond：不用道歉，我一直都在误读 ;) - Sebastian Mach

Answer 1

你是正确的。

从 C++ 数组的“紧凑”（无填充）布局可以推断出，任何对象类型都必须具有其大小的除数对齐方式，才能定义该类型的数组。

特别地，这种大小的类型的对齐方式必须为 1。

特别地，char、signed char 和 unsigned char 的对齐方式为 1。

然而，通过这个论点，你不能推断出抽象类的对齐方式。

- curiousguy

Answer 2

我查看了C++11定义指针算术的方式，没有看到任何阻止类型对齐大于其大小的情况。编译器应该负责确保数组中的每个元素都被正确对齐（通过插入正确数量的填充），并确保指针算术正常工作。基本上，尽管人们通常将其视为是，但指针算术并未与sizeof（*ptr）相关定义。

引用： n3290§5.7 p5：

当将具有整数类型的表达式添加到指针或从指针中减去时，结果具有指针操作数的类型。如果指针操作数指向数组对象的元素，并且数组足够大，则结果指向原始元素的偏移量为差异的一个元素，使得结果和原始数组元素的下标之差等于整数表达式。

编辑：

然而，sizeof 运算符是根据数组中相邻元素之间的偏移量定义的，因此 alignof(X) 不能大于 sizeof(X)，因为这意味着 X 的数组包含无效对齐的对象。同时，sizeof(X) 不一定表示对象的实际大小。例如，另一种类型的 X 成员或基础子对象可能使用少于 sizeof(X) 字节来存储，尽管我不知道任何实际使用的实现。

- bames53

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如果 C++11 确实放弃了这样的要求，那只能说明标准编辑出了问题。这并不是第一次出现这种情况。 - curiousguy

N3242是另一个来源。8.3.4 数组 [dcl.array] "数组类型的对象包含一组连续分配的非空的T类型的N个子对象。" 这很难找到。（不，不是。） - curiousguy

好的，这是一个更好的来源。此外，5.3.3/2说：“当应用于类时，结果是该类对象中的字节数，包括放置该类型对象所需的任何填充。” 这可能意味着sizeof返回对象在任何数组中时的“大小”，即使在其他上下文中该对象的大小可能不同。 - bames53

除了将填充包含或不包含在表示中视为表示变化之外，实际上并没有什么变化。任何子对象无论对象是否在数组中都将保持相同的位置，因此从这个意义上说，表示根本没有改变。唯一的变化是，在数组之外，编译器可能分配少于“sizeof”字节来保存对象。 - bames53

事实上，仔细想想你引用的数组定义并不意味着对象之间不能有填充。 “连续分配”只是表示分配的空间是连续的，而不表示数组子对象与彼此连续。但是，“sizeof”的定义非常明确，它计算填充。 - bames53