为什么打包不能跨同级联合或结构工作

Question

在下面的示例中，我希望 complex_t 的大小与 uint16_t 相同：2 个字节，但它是 3 个字节。

删除第二个联合 ("proximity_unsafe") 将大小减小到 2 个字节，但我无法弄清楚打包规则的模型。

#include <stdint.h>
#include <stdio.h>

typedef union {
    uint16_t unsafe;
    struct {
        uint16_t backwardmotion_unsafe    : 1;
        uint16_t batteryvoltage_unsafe    : 1;
        union {
            uint16_t dropoff_unsafe       : 4;
            struct {
                uint16_t dropofffrontleft_unsafe  : 1;
                uint16_t dropofffrontright_unsafe : 1;
                uint16_t dropoffsideleft_unsafe   : 1;
                uint16_t dropoffsideright_unsafe  : 1;
            }__attribute__((__packed__));
        }__attribute__((__packed__));
        union {
            uint16_t proximity_unsafe     : 3;
            struct {
                uint16_t proximityfront_unsafe    : 1;
                uint16_t proximityleft_unsafe     : 1;
                uint16_t proximityright_unsafe    : 1;
            }__attribute__((__packed__));
        }__attribute__((__packed__));
    } __attribute__((__packed__));
} __attribute__((__packed__)) complex_t;

int main()
{
    printf("sizeof(complex_t): %i", sizeof(complex_t));
    printf("sizeof(uint16_t):  %i", sizeof(uint16_t)); 
}

Answer 1

因为获取任何非位域的命名结构成员的地址是合法的，所以此类非位域成员需要从字节边界开始。虽然不可能获取匿名成员的地址，因此理论上编译器可以允许此类对象从任意位边界开始，但这意味着结构的布局会根据其成员是否不同而有所不同被点名了。