类/结构成员总是按照它们被声明的顺序在内存中创建吗？

Question

这是Rob Walker 在这里回答的问题 。

假设我声明一个类/结构，如下所示：

struct
{ 
    char A;
    int B;
    char C;
    int D;
};

是否可以安全地假设这些成员将在内存中以完全相同的顺序声明，或者这是否依赖于编译器？ 我问，因为我一直认为编译器可以随心所欲地做任何事情。

这导致了我的下一个问题。 如果上面的例子导致内存对齐问题，为什么编译器不能只是隐式地将它变成这样的东西：

struct
{ 
    char A;
    char C;
    int B;
    int D;
};

（我主要是询问C ++，但我也有兴趣听到C答案）

相关话题

• 为什么GCC不优化结构？

Answer 1

C99§6.7.2.1第13条规定：

在结构对象中，非位字段成员和位字段所在的单元具有按声明顺序增加的地址。

并继续谈论填充和地址。 C89等效部分是§6.5.2.1。

C ++有点复杂。 在1998年和2003年的标准中，有第9.2条第12款（C ++ 11第15条）：

声明没有插入访问说明符的（非联合）类的非静态数据成员，以便后面的成员在类对象中具有更高的地址。 由访问说明符分隔的非静态数据成员的分配顺序未指定（11.1）。 实施对齐要求可能导致两个相邻成员不能立即分配; 因此，可能需要空间来管理虚拟功能（10.3）和虚拟基类（10.1）。

Answer 2

数据成员按声明的顺序排列。 编译器可以自由地散布填充以安排它喜欢的内存对齐（并且你会发现很多编译器都有一个对齐规范选项 - 如果混合由不同程序编译的位，则很有用。）。

另请参见为什么GCC不优化结构？ 。

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对于C ++来说，这个答案似乎有点过时了。 你每天都学到东西。 谢谢aib，Nemanja。

Answer 3

基本上，只有具有标准布局的类才能指望它。 严格来说，标准布局是一个C ++ 0x的东西，但它实际上只是标准化现有的做法/

Answer 4

我不能说C ++，但在C中，顺序保证与结构中声明的内存顺序相同。

Answer 5

除了用于对齐的填充之外，C或C ++的任何编译器（我都知道）不允许进行结构优化。 我不能代表C ++类，因为它们可能完全是另一个野兽。

考虑您的程序在Windows上与系统/库代码连接，但您想使用GCC。 您必须验证GCC使用相同的布局优化算法，以便在将它们发送到MS编译的代码之前正确打包所有结构。

Answer 6

在浏览右边的相关主题时，我看了这个问题 。 我认为在考虑这些问题时这可能是一个有趣的角落情况（除非它比我意识到的更常见）。

换句话说，如果你在C中有一个看起来像这样的结构：

struct foo{};

并使用C ++（使用单独的编译单元）将其子类化为：

extern "C" foo;
struct bar: public foo{};

然后，由于aib提到的原因（即使是来自同一供应商的编译器），内存对齐也不一定相同。