C语言中的空结构体

Question

我有一个还没有成员的结构体，想知道是否有可能抑制我得到的警告：

warning: struct has no members

是否可以添加一个成员并保持结构体的sizeof为零？是否有其他解决方案？

- claf

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为什么您需要大小为零？ - user25148

因为我有一个私有接口（其中我有我的零大小结构，因为我没有实现某个功能），以及一个公共接口，其中我的一些私有结构变得不透明，只需要与私有结构具有相同的大小。 - claf

我的构建系统检查私有结构体的大小，并使用“char _opaque [SIZEOF_PRIVATE_STRUCT]”创建公共结构体。 - claf

Answer 1

C语言中，空结构体的行为取决于编译器，而在C++中它是规范的一部分（这里有解释）

C++
拥有一个空成员序列和基类对象的类是一个空类。完整的空类类型的对象和成员子对象应具有非零大小。

在C语言中情况就比较模糊了，因为C99标准有一些语言暗示真正的空结构体是不允许的（参见TrayMan的答案），但许多编译器确实允许它（例如gcc）。

由于这取决于编译器，因此在这种情况下很难获得真正可移植的代码。因此，使用非便携式方法来抑制警告可能是最好的选择。

• 在VS中，您可以使用#pragma warning
• 在GCC 4.2.1及以上版本中，您可以使用Diagnostic Pragmas

- ShuggyCoUk

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那么没有可移植的方法来避免这个警告吗？（除了使用编译器特定的#pragma，例如#ifdef） - claf

此外，对于GCC诊断指示： “另外，虽然在源代码中任何位置放置这些指示符在语法上都是有效的，但它们唯一支持的位置是在定义任何数据或函数之前。” 这意味着我不能仅仅抑制这个警告，我是正确的吗？ - claf

问题是关于 C 语言，不是 C++。 - unwesen

@unwesen（我指出它们之间的区别（因为许多人可能会认为它们是相同的），pragma相关内容与OP的问题有关。我的答案基本上是“这取决于编译器，抱歉”，并提供了一些具体的编译器建议和信息，以及为什么） - ShuggyCoUk

@claferrir - 如果你想保持结构体实际上的零大小（尽管这在任何情况下可能都不是可移植的），那么就不能这样做。抱歉。 - ShuggyCoUk

这在C 2011年有所改变，明确规定结构体必须至少有一个成员。C 2011（草案N1570）6.7.2.1表示：“不声明匿名结构或匿名联合的struct-declaration应包含struct-declarator-list。”由于其语法，struct-declarator-list必然具有至少一个名称，并且由于struct-or-union-specifier语法，它出现在该名称的声明中作为结构体的成员。 - Eric Postpischil

Answer 2

如果你只需要用于类型转换和函数参数的结构体符号，那么只需：

typedef struct _Interface Interface;

这将创建一个不透明类型的符号。

- ebassi

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谢谢！我正在尝试在不同的编译器上测试我的项目，在Borland C ++中遇到了一个奇怪的编译错误。它告诉我使用空结构体的这个函数不是在它声明的类的成员中。我已经花了2.5个小时来解决这个问题。结果，我只需要在声明空结构体时去掉括号就可以了，就像你展示的那样，现在运行良好。真是该死的。谢谢！ - leetNightshade

Answer 3

从技术角度来看，这甚至不是有效的C代码。

TrayMan在他的分析中有点偏差，是的6.2.6.1说：

除了位域之外，对象由一个或多个字节的连续序列组成，其数量，顺序和编码要么明确指定，要么实现定义。

但将其与6.2.5-20结合使用，该部分说：

——结构类型描述了一组顺序分配的非空成员对象（以及在某些情况下是不完整的数组），每个对象都具有可选指定的名称和可能不同的类型。

现在，您可以得出结构体将是一个或多个字节的结论，因为它们不能是空的。 您的代码显示警告，而相同的代码将在Microsoft的Visual Studio上编译时出现错误：

错误C2016：C要求结构体或联合至少有一个成员

所以简短的答案是否定的，没有通用的方法可以避免此警告，因为它告诉您正在违反C标准。 您必须使用特定于编译器的扩展来抑制它。

- Mike

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那么在这种情况下，唯一的解决方案是使用void*指针吗？ void * var; 可以指向任何类型的变量，并且可以使用malloc初始化动态元素集合，这个解决方案怎么样？我已经尝试过了，但需要进行很多类型转换。 - R1S8K

有没有一种好的方式来初始化动态元素集合，使它们在类型上可能不同？我已经做了这个：tsk_args = malloc(2*sizeof(uint8_t)+1*sizeof(unsigned char*));其中 tsk_args 是指向 void 的指针。 - R1S8K

Answer 4

struct zero_information { int:0; };

上面的代码片段将从sizeof（struct zero_information）产生一个非零值，但它可能会帮助您获得您所寻找的东西，因为分配给它的所有存储空间都是填充的（只能通过黑客访问，尽管我不记得从头顶上访问填充是否未定义行为）。

- koby m.

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与unwind的解决方案中我的评论相同。 - Aconcagua

请问这里的int:0;是什么意思？能否解释一下？ - Mehdi Charife

@MehdiCharife 这声明了一个宽度为0位的int类型的未命名成员。这些被称为位域，但最好避免使用（会破坏填充，使访问更快等）。 - undefined

Answer 5

C99标准在这个问题上有些模糊，但似乎表明一个空结构应该具有非零大小。

6.2.6.1 除了位域之外，对象由一个或多个字节的连续序列组成，其数量、顺序和编码要么明确指定，要么是实现定义的。

- TrayMan

Answer 6

您好！以下是您需要翻译的内容：

是否可以添加一个成员并保持结构体大小为零？

不可以。顺便提一下，C++允许空结构体，但空结构体的sizeof()值始终为非零。

还有其他解决方案吗？

没有简单的解决方案。值得注意的是，在C中只有部分支持空结构体，在C99中是不允许的。

空结构体在C++中得到支持，但不同的编译器实现它们的结果也不同（对于sizeof和结构偏移量），特别是当您开始将继承引入其中时。

- Adisak

Answer 7

如果您不要求“过于严格”的遵守，您可能可以这样做：

struct empty {
  char nothing[0];
};

这是一个GCC扩展。

我原本希望能够使用C99的“可变数组”特性，声明方式如下：

struct empty99
{
  char nothing[]; // This is a C99 "flexible array".
};

但是这并不起作用；他们要求至少有一个普通结构成员首先，它们不能是唯一的成员。

- unwind

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好的，GCC无论如何都接受空结构体...显然大小为0。另一方面，如果打开了严格模式（pedantic warnings + turning them into errors），它将在空结构体以及这个解决方案上失败。 - Aconcagua