如果字段顺序不同，结构的大小也将不同

Question

package main

import (
    "fmt"
    "unsafe"
)

type A struct {
    a bool
    b int64
    c int
}

type B struct {
    b int64
    a bool
    c int
}

type C struct {
}

func main() {
    // output 24
    fmt.Println(unsafe.Sizeof(A{}))

    // output 16
    fmt.Println(unsafe.Sizeof(B{}))

    // output 0
    fmt.Println(unsafe.Sizeof(C{}))
}

1. 结构A和B具有相同的字段，但是如果以不同的顺序指定，它们将导致大小不同。为什么？

2. 结构的大小C为零。系统为多少内存分配a := C{}？

谢谢。

Answer 1

1.结构尺寸

TL; DR; （摘要）：如果对字段进行重新排序，将使用不同的隐式填充，并且隐式填充计入的大小struct。

注意结果取决于目标体系结构。
适用于您发布结果时GOARCH=386，但是当GOARCH=amd64，既大小的A{}和B{}将是24个字节。

结构的字段地址必须对齐，并且类型的字段地址int64必须为8字节的倍数。规格：包装unsafe：

计算机体系结构可能需要 对齐 内存地址; 也就是说，如果变量的地址是一个因子的倍数，则该变量的类型为 alignment
。该函数Alignof采用表示任何类型变量的表达式，并以字节为单位返回（变量的类型）对齐方式。

对齐int64为8个字节：

fmt.Println(unsafe.Alignof((int64(0)))) // Prints 8

因此，在A第一个字段为的情况下，bool后面有7个字节的隐式填充，A.a因此该A.b类型的填充int64可以在8的倍数的地址上开始。这保证了（确切地需要7个字节的填充）为在struct本身对准这是8的倍数的地址，因为这是所有字段的最大尺寸。请参阅：规格：尺寸对齐保证：

对于x结构类型的变量：unsafe.Alignof(x)是的unsafe.Alignof(x.f)每个字段f的所有值中的最大值x，但至少是1。

在B（如果GOARCH=386是您的情况）情况下，在B.atype字段之后将只有3个字节的隐式填充，bool因为此字段后面是type字段int（其大小为4个字节），而不是int64。

int如果对齐则为4个字节，如果对齐为GOARCH=3868个字节GOARCH=amd64：

fmt.Println(unsafe.Alignof((int(0))))   // Prints 4 if GOARCH=386, and 8 if GOARCH=amd64

使用unsafe.Offsetof()找出领域的偏移量：

// output 24
a := A{}
fmt.Println(unsafe.Sizeof(a),
    unsafe.Offsetof(a.a), unsafe.Offsetof(a.b), unsafe.Offsetof(a.c))

// output 16
b := B{}
fmt.Println(unsafe.Sizeof(b),
    unsafe.Offsetof(b.b), unsafe.Offsetof(b.a), unsafe.Offsetof(b.c))

// output 0
fmt.Println(unsafe.Sizeof(C{}))

var i int
fmt.Println(unsafe.Sizeof(i))

输出if GOARCH=386（在Go Playground上尝试）：

24 0 8 16
16 0 8 12
0
4

如果输出GOARCH=amd64：

24 0 8 16
24 0 8 16
0
8

2.零大小值

规格：尺寸对齐保证：

如果结构或数组类型不包含大小大于零的字段（或元素），则其大小为零。 两个不同的零大小变量在内存中可能具有相同的地址。

因此，该规范仅提示使用相同的内存地址，但这不是必需的。但是，当前的实现遵循它。也就是说，不会为大小为零的类型的值分配任何内存，这包括空结构struct{}和长度为零的数组，例如[0]int，或元素大小为零（且具有任意长度）的数组。

请参阅以下示例：

a := struct{}{}
b := struct{}{}
c := [0]int{}
d := [3]struct{}{}

fmt.Printf("%p %p %p %p %p", &a, &b, &c, &d, &d[2])

输出（在Go Playground上尝试）：所有地址都相同。

0x21cd7c 0x21cd7c 0x21cd7c 0x21cd7c 0x21cd7c

有关有趣且相关的主题，请阅读： Dave
Cheney：填充很难