如果字段顺序不同，则结构具有不同的大小

Question

package mainimport (    "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{}))}结构A和B具有相同的字段，但如果以不同的顺序指定，它们会导致不同的大小。为什么？结构体的大小C为零。系统为 分配了多少内存a := C{}？谢谢。

Answer 1

1. 结构尺寸

TL; 博士; （总结）：如果您对字段重新排序，将使用不同的隐式填充，并且隐式填充计入struct.

请注意，结果取决于目标架构；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。

struct的字段地址必须对齐，type字段的地址int64必须是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，对于一个变量的地址是一个因子的倍数，变量的类型的对齐方式。该函数Alignof采用一个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）的对齐方式。

对齐int64是8个字节：

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

因此，如果A因为第一个字段是bool，则后面有一个 7 字节的隐式填充，A.a因此A.b类型int64可以从 8 的倍数的地址开始。这（正是需要 7 字节填充）保证为在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xstruct 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。

在这种情况下B（如果GOARCH=386是您的情况）在B.atype 字段之后只会有一个 3 字节的隐式填充，bool因为该字段后面是一个 type 字段int（大小为 4 个字节）而不是int64.

对齐int是 4 个字节 if GOARCH=386，和 8 个字节 if 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

输出如果GOARCH=amd64：

24 0 8 16

24 0 8 16

0

8

2. 零尺寸值

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可能在内存中具有相同的地址。

所以规范只是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值分配内存，这包括空结构struct{}和零长度的数组，例如[0]int，或元素大小为零（并且具有任意长度）的数组。

看这个例子：

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：Padding is hard