C 与 C++ 结构对齐
C vs C++ struct alignment
我在最近的一次采访中被问到有关 C++ 结构字段对齐的问题，并且从理论上讲，C 和 C++ 在结构打包方面遵循相同的策略。
然而，这是错误的假设。面试官说，通常 C 和 C++ 以不同的方式打包结构，我们永远不应该期望相反的情况。恕我直言，这是一个奇怪的说法。在双语 C/C++ 头文件中使用 C++ 中的结构没有 pack "C" 限定符。
所以在实践中，这可能意味着您不能在 C++ 中创建结构并将其传递给 C 库，因为通常它的字段将以不同的方式对齐并具有不同的偏移量。但是，事实上，大多数程序员严重依赖这种互操作性，直到他们使用一些辅助方法将指向 C POD 结构的指针转换为对该结构周围的 C++ 包装器的引用。你能澄清一下吗？
这显然是错误的（在面试官方面）。很明显，对于任何使用任何低级别 API 处理结构的人来说，结构打包对于 C 和 C++ 都是相同的——例如，网络 API。所有这些都是 C 函数，它们接受 'C' 结构，但每天从 C++ 代码中安全地调用它们数百万次。
你应该很幸运你有这个问题。它清楚地表明你不应该在那里工作。
C 和 C++ 语言标准都没有对结构填充提出要求，将其留给编译器实现细节。对此的严格解释意味着不能保证两者之间的结构相同。
然而，实际上，如果需要，能够同时支持 C 和 C++ 的给定版本的工具链（例如 GCC 或 Clang）可以以相同的方式打包相同的结构。没有这个，世界上很多生产代码根本无法工作。然而，这是工具链提供的保证，不是语言。
值得注意的是，如果您要声明与 C 原始结构类似的结构，但添加了访问说明符（private、public 和 protected），那么布局会改变，但这有点牵强，因为结构不再相同。
开发 C++ 时，开发人员发现 C 程序员依赖于一些 C++ 开发人员不想保证的东西，但不保证它们意味着很多 C 代码也是有效的 C++ 代码当用作 C++ 代码时会被破坏。不可取。
这就是他们发明 "POD" 结构的原因：不使用任何 C++ 功能的结构在 C++ 程序中的行为与在 C 程序中的行为完全相同（除了实现定义的行为可能改变，因为 C 编译器和 C++ 编译器显然不是相同的实现。另一方面，C++ 编译器可能只是从 C 编译器复制实现定义）。
如果您采用任何也是有效 C++ 结构的普通 C 结构（例如，没有名为 "class" 的成员），然后您只需在左大括号之后添加 "public:"，那么它的布局、成员顺序、对齐方式等都可以更改。尽管默认情况下所有结构成员都是 public，但实际上没有任何改变。除了因为 "public:" 它不再是 POD。
我在最近的一次采访中被问到有关 C++ 结构字段对齐的问题，并且从理论上讲，C 和 C++ 在结构打包方面遵循相同的策略。
然而，这是错误的假设。面试官说，通常 C 和 C++ 以不同的方式打包结构，我们永远不应该期望相反的情况。恕我直言，这是一个奇怪的说法。在双语 C/C++ 头文件中使用 C++ 中的结构没有 pack "C" 限定符。
所以在实践中，这可能意味着您不能在 C++ 中创建结构并将其传递给 C 库，因为通常它的字段将以不同的方式对齐并具有不同的偏移量。但是，事实上，大多数程序员严重依赖这种互操作性，直到他们使用一些辅助方法将指向 C POD 结构的指针转换为对该结构周围的 C++ 包装器的引用。你能澄清一下吗？
这显然是错误的（在面试官方面）。很明显，对于任何使用任何低级别 API 处理结构的人来说，结构打包对于 C 和 C++ 都是相同的——例如，网络 API。所有这些都是 C 函数，它们接受 'C' 结构，但每天从 C++ 代码中安全地调用它们数百万次。
你应该很幸运你有这个问题。它清楚地表明你不应该在那里工作。
C 和 C++ 语言标准都没有对结构填充提出要求，将其留给编译器实现细节。对此的严格解释意味着不能保证两者之间的结构相同。
然而，实际上，如果需要，能够同时支持 C 和 C++ 的给定版本的工具链（例如 GCC 或 Clang）可以以相同的方式打包相同的结构。没有这个，世界上很多生产代码根本无法工作。然而，这是工具链提供的保证，不是语言。
值得注意的是，如果您要声明与 C 原始结构类似的结构，但添加了访问说明符（private、public 和 protected），那么布局会改变，但这有点牵强，因为结构不再相同。
开发 C++ 时，开发人员发现 C 程序员依赖于一些 C++ 开发人员不想保证的东西，但不保证它们意味着很多 C 代码也是有效的 C++ 代码当用作 C++ 代码时会被破坏。不可取。
这就是他们发明 "POD" 结构的原因：不使用任何 C++ 功能的结构在 C++ 程序中的行为与在 C 程序中的行为完全相同（除了实现定义的行为可能改变，因为 C 编译器和 C++ 编译器显然不是相同的实现。另一方面，C++ 编译器可能只是从 C 编译器复制实现定义）。
如果您采用任何也是有效 C++ 结构的普通 C 结构（例如，没有名为 "class" 的成员），然后您只需在左大括号之后添加 "public:"，那么它的布局、成员顺序、对齐方式等都可以更改。尽管默认情况下所有结构成员都是 public，但实际上没有任何改变。除了因为 "public:" 它不再是 POD。