我们可以使用static_assert来检测结构中的填充吗？

Question

这是另一个问题的后续问题

我试图在编译时确定特定实现是否在结构中添加了未命名的填充。像gcc这样的特定实现允许使用编译指示来控制结构中的填充和对齐，但代价是与其他实现兼容。由于 C11 的 n1570 草案同时需要static_assert和offset_of，因此我想使用它们来查看实现是否在成员之间使用了填充。

以下是代码的相关部分(参考问题中的完整代码):

#include <stdio.h>
#include <stddef.h>
#include <assert.h>

struct quad {
    int x;
    int y;
    int z;
    int t;
};

int main() {
    // ensure members are consecutive (note 1)
    static_assert(offsetof(struct quad, t) == 3 * sizeof(int),
        "unexpected padding in quad struct");
    struct quad q;
    ...

正如6.7.2.1结构和联合说明符15所说:

在结构对象中，非位字段成员和位字段所在的单位具有按声明顺序增加的地址。指向经过适当转换的结构对象的指针指向其初始成员（或者如果该成员是位字段，则指向其所在的单位），反之亦然。结构对象中可能存在未命名的填充，但在其开头没有。

我假设，如果结构中某个元素的偏移量是之前声明的元素大小的总和，那么这些元素之间就不会存在填充，并且它们应该连续分配，因此如果它们是相同类型的，则组成一个数组。

问题是:上面的假设是错的吗，它是(参考问题有什么评论让思考)为什么？

Answer 1

理论上，在t之后的结构末尾可能会有填充，您的断言不会捕获（这可能是也可能不是有意的）。您的假设在其他方面是正确的，这完全可以使用offsetof和static_assert来检测成员变量之间的任何地方的填充。

更好的选择可能是:

static_assert( offsetof(struct quad, t) == sizeof(struct quad)-sizeof(int),

这也捕获了结构末端的填充。此外，它使断言更加灵活，以防在代码维护期间结构成员发生更改。