Go和C中的数据结构对齐差异

PHP小编西瓜在这里为大家介绍一下Go和C中的数据结构对齐差异。在编程语言中，数据结构对齐是为了提高内存访问效率而进行的一种内存对齐方式。然而，Go和C在数据结构对齐方面存在一些差异。在C语言中，对齐是通过编译器的设置来控制的，而在Go语言中，对齐则是由编译器自动完成的。这种差异可能会导致在使用C语言编写的代码在Go语言中出现内存访问错误。因此，了解Go和C中的数据结构对齐差异对于开发人员来说是非常重要的。

问题内容

我已经在我的 C 程序中初始化了一个结构并将其附加到共享内存。结构如下：

#define DrvMaxTag 1024
#define DrvMaxStr 128
#define StructLEN 32

typedef struct TagTypeStruct
{
    unsigned char io;
    unsigned char Drv;
    unsigned char Class;
    unsigned char Group;
}TagTypeStruct;

typedef struct IEC_DT
{
    long int tv_Sec;
    long int tv_nSec;
}IEC_DT;

typedef struct DrvSHMTagStruct
{
    char          TagName[DrvMaxTag][DrvMaxStr];
    double        TagValue[DrvMaxTag];
    double        OldValue[DrvMaxTag];
    unsigned int  TagStatus[DrvMaxTag];
    unsigned int  OldStatus[DrvMaxTag];
    long long     TaGControl[DrvMaxTag];
    IEC_DT        TagValueDT[DrvMaxTag];
    TagTypeStruct TagType[DrvMaxTag];
    int           DrvAddr[DrvMaxTag];
    unsigned char LogFlag[DrvMaxTag];
    unsigned char Freeze[DrvMaxTag];
    int           LogicState;
    char          DrvPath[DrvMaxStr];
    int           TagQuantity;
    unsigned char Instance;
}DrvSHMTagStruct;

我正在尝试从另一个用 golang 编写的程序中读取结构。我计算了 C 中每个字段占用的字节数，并在我的 Golang 结构中拥有一个等效字段，如下所示：

const StructLEN = 32
const DrvMaxTag = 1024
const DrvMaxStr = 128

type TagTypeStruct struct {
    IO    uint8
    Drv   uint8
    Class uint8
    Group uint8
}

type IEC_DT struct {
    tv_Sec  int32
    tv_nSec int32
}

type DrvSHMTagStruct struct {
    TagName [DrvMaxTag][DrvMaxStr]byte
    TagValue   [DrvMaxTag]float64
    OldValue   [DrvMaxTag]float64
    TagStatus  [DrvMaxTag]uint32
    OldStatus  [DrvMaxTag]uint32
    TagControl [DrvMaxTag]int64
    TagValueDT [DrvMaxTag]IEC_DT
    TagType    [DrvMaxTag]TagTypeStruct
    DrvAddr    [DrvMaxTag]int32
    RetainFlag [DrvMaxTag]uint8
    Freeze     [DrvMaxTag]uint8
    LogicState int32
    DrvPath     [DrvMaxStr]uint8
    TagQuantity int32
    Instance    uint8
}

结构体（DrvSHMTagStruct）的大小在C中是182416，在Golang中是182412（我的操作系统是基于ARM的）。那么为什么会有这样的差异呢？它们有 4 个字节不同，有趣的是它们都工作得很好，在相同的结构上读写，没有错误。

正如我显然搜索过的那样，我了解到 C 编译器在编译过程中会进行一些数据结构对齐。因此，有 4 个字节的差异。但问题是，即使有 4 个字节的差异，Golang 程序如何正确地从共享内存中读取结构呢？

此外，当我在基于 ARM 的 linux 上运行程序时，问题出现了。它们在 x64 ubuntu 上的大小相同。

解决方法

这是最后一个成员 Instance 的填充。在你的 C 版本中，它用 7 个字节填充。在 Go 版本中，它用 3 填充。区别在于您在两个平台上执行 sizeof 时注意到的 4 个字节。

为了使它们相同，您可以在 C 版本中使用 #pragma pack(4) 或在 Go 版本中使用 #pragma pack(8) （如果它甚至支持打包，搜索建议它没有）或添加一个填充符作为 Go 结构的最后一个成员：

Filler1     [7]uint8

以上就是Go和C中的数据结构对齐差异的详细内容，更多请关注编程网其它相关文章！