为什么填充也放在聚合类型的末尾，而不是只放在成员之间？

如何解决为什么填充也放在聚合类型的末尾，而不是只放在成员之间？

我大致了解对齐并阅读了 cppreference's Objects and alignment 和 Wikipedia's Data structure alignment 。不过我还是有些疑惑。我主要对 C++ 感兴趣，但这个问题也适用于 C，因为它使用几乎相同的对齐规则。

我知道添加填充是为了提高数据访问的效率，因为在某些架构上，访问值是其大小倍数的地址会更快/更好（对齐）。

• 这是使用填充的唯一原因吗？

如果是这样，请考虑以下结构：

struct A {
  int i;
  char c;
};
struct B {
  struct A a;
  char d;
};

在我的架构 (x86_64) 上，编译器在 A 的末尾放置了 3 个字节的填充，以便 sizeof(A)==8 和 sizeof(A[2])==16 以及其他 3 个字节的填充在B，所以 sizeof(B)==12。

我知道将 A 对齐到 8 个字节可以更有效地将其存储在数组中。但是当 A 放在 B 中时，它似乎根本没有用。

如果到目前为止一切都是正确的，那么我想知道：

• 为什么将填充放置在类型的末尾，而不是将其限制在聚合类型（例如结构或数组）的元素之间，并且从不放在末尾？

我的意思的一个例子：如果编译器决定sizeof(A)==5，sizeof(B)==6，sizeof(A[2])==13（元素之间的3个字节填充，但不是在结束）？

解决方法

考虑需要 int 4 字节对齐（或需要性能）的架构。现在考虑以下结构：

struct S {
    int i;
    char c;
}

可能在 i 和 c 之间不会有任何填充。但是现在想想如果你定义类似的东西会发生什么：

struct S array[10];

由于数组不允许在元素之间有任何填充，因此必须将此填充添加到 S 结构中 - 在它的末尾（{{ 之后的 3 个字节） 1}})，保持c的每个元素的正确对齐。