對於c中的結構，“對齊”是什么意思？

Question

我正在努力在ac api和.net應用程序之間編寫一些粘合代碼。 為了編寫C＃結構，我需要弄清楚這里c端實際發生了什么。

typedef struct CommonDialogBaseParam {
    size_t size;
    uint8_t reserved[36];
    uint32_t magic;
} CommonDialogBaseParam __attribute__ ((__aligned__(8)));

// Somewhere else
#define __attribute__(x)

我很想編寫等效的C＃，如下所示：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, CharSet = CharSet.Ansi)]
public struct CommonDialogBaseParam {
    public ulong size;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValTStr, SizeConst=36)]
    public string reserved;
    public uint magic;
}

不用說...我真的不需要C＃端對“保留”或“魔術”的正確訪問，但是我需要適當地保留成員。

Answer 1

這是一個GCC屬性，用於指定結構的最小對齊方式為8個字節。 可以在以下位置找到該文檔： https : //gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Common-Type-Attributes.html#Common-Type-Attributes

這會影響這些結構的分配，但不會影響結構本身的偏移量。 但是，這確實意味着本地結構在最終成員之后可能會有額外的填充。

C＃中沒有與此等效的方法，並且根據本機代碼對結構所做的操作，您可能會遇到問題。 如果由您的C＃代碼分配，則結構可能未對齊，但這只會影響性能而不是正確性。 如果本機代碼復制了該結構，則它將嘗試讀取該結構末尾的任何填充。 可以想象這可能導致訪問沖突。 我的猜測是p / invoke使用的堆分配器將以塊大小至少為8的塊形式分配內存，因此您可能會避免這樣做。 但是我懷疑您是否可以依靠它。

拋開這些填充，我將像這樣翻譯您的結構：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct CommonDialogBaseParam {
    public UIntPtr size;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=36)]
    public byte[] reserved;
    public uint magic;
}

請注意，我已將size_t映射到UIntPtr ，即無符號指針大小的值。 我個人更希望看到reserved字段的byte[] 。 據我所知，這對C代碼更真實。

如果要確保結構足夠大，則可以在末尾添加一個額外的字段：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public struct CommonDialogBaseParam {
    public UIntPtr size;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=36)]
    public byte[] reserved;
    public uint magic;
    private uint padding;
}

由於此結構中包含的所有類型都不具有大於8的大小，因此您可以濫用StructLayout的Pack選項來實現所需的效果：

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Pack=8)]
public struct CommonDialogBaseParam {
    public UIntPtr size;
    [MarshalAs(UnmanagedType.ByValArray, SizeConst=36)]
    public byte[] reserved;
    public uint magic;
}

但是要小心。 本機代碼將結構對齊。 上面的C＃聲明將結構對齊，並指定其成員的對齊方式。 碰巧在這里不會影響成員對齊，但並非總是如此。

總而言之，有點不滿意。