C/C++字节对齐问题

[懒行者]

bug表现：程序中有一个C++类，它的一个int型变量表现极其诡异，明明给它赋值，但是读出的数据与赋给它的值不一样。通过调试，发现它在读取内存时错误，偏移了3个字节。在这个int型变量的前面，声明了一个bool变量，调试发现如果将bool变量放到int型变量之后，表现正常。后来发现，在程序中的其他地方（程序不是我写的），定义了一些1字节对齐的结构体，然后基本确认是字节对齐问题。果然在该C++类定义前面加上#pragma pack()这行代码，表现正常。然而，令人费解的是，我查看了所有代码文件，所有的#pragma pack(1)最终都接了一行#pragma pack()，将字节对齐设为vs中默认的字节对齐8.这里我有个疑问：既然设置了字节对齐，程序应该就会按照我的设置进行对齐访问，不应该会出现内存访问错误，为什么还会出现上述bug。而且之前的结构体重#pragma pack(1)和#pragma pack()都是成对出现的，也不可能会影响到C++类啊。（注：程序用VS编辑编译的）
关于代码，其实很简单：

//C++类
class Myclass{
public:
mystruct st;
bool is_connect;
int id;
}

//其他结构体定义文件：
#pragma pack(1)
struct mystruct{
char a;
short int b;
}
#pragam pack()

[赵4老师]

仅供参考：

#include <stdio.h>
#define field_offset(s,f) (int)(&(((struct s *)(0))->f))
struct AD  { int a; char b[13]; double c;};
#pragma pack(push)
#pragma pack(1)
struct A1  { int a; char b[13]; double c;};
#pragma pack(2)
struct A2  { int a; char b[13]; double c;};
#pragma pack(4)
struct A4  { int a; char b[13]; double c;};
#pragma pack(8)
struct A8  { int a; char b[13]; double c;};
#pragma pack(16)
struct A16 { int a; char b[13]; double c;};
#pragma pack(pop)
int main() {
    printf("AD.a %d\n",field_offset(AD,a));
    printf("AD.b %d\n",field_offset(AD,b));
    printf("AD.c %d\n",field_offset(AD,c));
    printf("AD sizeof %d\n", sizeof(AD));
    printf("\n");
    printf("A1.a %d\n",field_offset(A1,a));
    printf("A1.b %d\n",field_offset(A1,b));
    printf("A1.c %d\n",field_offset(A1,c));
    printf("A1 sizeof %d\n", sizeof(A1));
    printf("\n");
    printf("A2.a %d\n",field_offset(A2,a));
    printf("A2.b %d\n",field_offset(A2,b));
    printf("A2.c %d\n",field_offset(A2,c));
    printf("A2 sizeof %d\n", sizeof(A2));
    printf("\n");
    printf("A4.a %d\n",field_offset(A4,a));
    printf("A4.b %d\n",field_offset(A4,b));
    printf("A4.c %d\n",field_offset(A4,c));
    printf("A4 sizeof %d\n", sizeof(A4));
    printf("\n");
    printf("A8.a %d\n",field_offset(A8,a));
    printf("A8.b %d\n",field_offset(A8,b));
    printf("A8.c %d\n",field_offset(A8,c));
    printf("A8 sizeof %d\n", sizeof(A8));
    printf("\n");
    printf("A16.a %d\n",field_offset(A16,a));
    printf("A16.b %d\n",field_offset(A16,b));
    printf("A16.c %d\n",field_offset(A16,c));
    printf("A16 sizeof %d\n", sizeof(A16));
    printf("\n");
    return 0;
}
//AD.a 0
//AD.b 4
//AD.c 24
//AD sizeof 32
//
//A1.a 0
//A1.b 4
//A1.c 17
//A1 sizeof 25
//
//A2.a 0
//A2.b 4
//A2.c 18
//A2 sizeof 26
//
//A4.a 0
//A4.b 4
//A4.c 20
//A4 sizeof 28
//
//A8.a 0
//A8.b 4
//A8.c 24
//A8 sizeof 32
//
//A16.a 0
//A16.b 4
//A16.c 24
//A16 sizeof 32
//
//

[笨笨仔]

在设计内存结构时，必须考虑对齐问题（一般4字节）如果定义的char和bool 总数%4不为0，就需要放占位字节。或者在存取时直接使用指针。

[yaozhiyong110]

你这个应该是对mystruct这个结构 对齐不一致造成的 如果引用同一个h 都是一样的对齐方式 应该是没问题的 估计是你读取用的是另一个默认对齐方式的mystruct

[zgl7903]

用 push pop 限定作用范围 #pragma pack(push, 1) struct mystruct{ char a; short int b; }; #pragma pack(pop)

[syy64]

顶起来，也碰到类似问题。

[red-fly]

最好是修改这个结构为4字节对齐，虽然麻烦一些，但是值得。 字节对齐这东西是个麻烦的事情，所以一开始定义结构或者类时，就必需考虑这个问题，以减少后期因为字节对齐而出现问题的可能性。 如果是协议类的东西不在自己的控制范围内，则可以写个类来实现对实际结构的解析和组装，这样后期的维护会容易得多。 使用

[懒行者]

引用 3 楼 yaozhiyong110 的回复:

你这个应该是对mystruct这个结构 对齐不一致造成的 如果引用同一个h 都是一样的对齐方式 应该是没问题的 估计是你读取用的是另一个默认对齐方式的mystruct

我的想法和你差不多，应该是读的方式是另一个对齐方式。但是没找到出问题地方。我现在都是在出问题的类上方再加了一句#pragma pack()，虽然暂时解决了问题，但是不知道具体问题是出在哪？

[懒行者]

引用 4 楼 zgl7903 的回复:

用 push pop 限定作用范围 #pragma pack(push, 1) struct mystruct{ char a; short int b; }; #pragma pack(pop)

这个和我代码中的方法应该也差不多吧，由于项目中有很多这样的设置了，就没改push，pop的这种方式了。

[「已注销」]

建议用头文件，而不是 #pragma 因为不同编译器支持的指令略有不同：

#include <pshpack1.h>

typedef struct {
	char a;
	short int b;
} mystruct;

#include <poppack.h>

访问偏移用 offsetof 宏不就行了。

mystruct ms;
char *pc = (char *)((UINT_PTR)&ms + offsetof(mystruct, a));
short int *ps = (short int *)((UINT_PTR)&ms + offsetof(mystruct, b));

[用户 昵称]

我也碰到过，同一个工程，默认的对齐，不同版本经过一段演化，中间加入了对不同设备操作的不同厂商库，有一个版本就不对了，经过一番查找原因，发现也是内存对齐不对了，手动把一些结构体弄的跟其他工程一样，就正常了。 也没找到原因。

[sichuanwww]