为什么这个结构的大小是5，当它应该是4

Question

我试图将一些数据打包到一个结构中。

结构定义如下：

#pragma pack(push)
#pragma pack(1)
struct Data
{
    unsigned char i:2;
    unsigned short r:14;
    unsigned short c:14;
};
#pragma pack(pop)

由于位数是30而pack是1，我的理解是这个结构的大小应该是4，但是编译器说它的大小是5个字节。

我正在使用Visual Studio 2012。

请注意，它们是位字段。

这个大小为4：

struct Data
{
    unsigned short i:2;
    unsigned short r:14;
    unsigned short c:14;
};

Answer 1

内存中位域的确切布局未由标准指定。 但是，我相信如果你对所有字段使用unsigned int ，就像这样：

struct Data
{
    unsigned int i:2;
    unsigned int r:14;
    unsigned int c:14;
};

您的数据将打包成一个30位整数值。 但是，由于您已将第一个字段声明为char，因此它不能保存14位值，因此被视为单独的字段。

（gcc为这两个变体提供了4个字节，这是我说编译器之间存在差异的一个原因 - 因此标准中没有说明标准中没有定义字段）

Answer 2

因为pack pragma控制成员的对齐。 当你说1 - 它意味着成员在字节限制时对齐，即成员可以从每个字节开始。 但是由于你有3个大小为1,2和2的成员，结果大小为5.如果不使用它，编译器通常使用比1更高的对齐，因为它对于cpu而言更有效地访问多个元素某些值（在您的情况下，因为它在删除包pragme时占用6个字节）。

Pack不是位级结构的打包。

编辑 ：澄清此声明来自Visual Studio的包编译指示文档中的引用：

n（可选）：指定要用于打包的值（以字节为单位）。 n的默认值为8.有效值为1,2,4,8和16.成员的对齐将位于边界上，该边界是n的倍数或成员大小的倍数，以较小者为准更小

编辑2 （从问题编辑后）：第一种情况下的位域未合并（并显示上述行为）的原因是Visual Studio只将结构的位域成员合并为一个数据元素，当它们具有相同的dataype时。 因此，当所有都被宣告为短时，他会尝试合并它们（并且在这种情况下是成功的），但是当一个不同时他就无法合并。

Answer 3

我的理解是元素被打包成相同类型的组。 如果你将'char'替换为'short'，它将使用以下'：14'打包'：2'，因为16位适合'short'。

如果您有'char'后跟'short'，则不会合并。

Bitfields无论如何都是奇怪的野兽:)