Jakie jest znaczenie „__attribute __ ((zapakowane, wyrównane (4)))”

Jest to język C. Napisano, że:

typedef struct __attribute__((packed, aligned(4))) Ball {
    float2 delta;
    float2 position;
    //float3 color;
    float size;
    //int arcID;
    //float arcStr;
} Ball_t;
Ball_t *balls;

Proszę, powiedz mi, jakie jest jego znaczenie i jak używać tego słowa kluczowego.

Zanim odpowiem, chciałbym podać kilka danych z Wiki

Wyrównanie struktury danych to sposób organizowania danych i uzyskiwania do nich dostępu w pamięci komputera. Składa się z dwóch oddzielnych, ale powiązanych zagadnień: wyrównania danych i wypełnienia struktury danych .

Kiedy nowoczesny komputer czyta lub zapisuje na adres pamięci, robi to w fragmentach wielkości słowa (np. 4-bajtowe fragmenty w systemie 32-bitowym). Dopasowanie danych oznacza umieszczenie danych w przesunięciu pamięci równym pewnej wielokrotności rozmiaru słowa, co zwiększa wydajność systemu ze względu na sposób, w jaki procesor obsługuje pamięć.

Aby wyrównać dane, może być konieczne wstawienie kilku bezsensownych bajtów między końcem ostatniej struktury danych a początkiem następnej, czyli wypełnienia struktury danych .

gcc zapewnia funkcję wyłączania dopełniania struktury. tj. aby w niektórych przypadkach uniknąć tych bezsensownych bajtów. Rozważ następującą strukturę:

typedef struct
{
     char Data1;
     int Data2;
     unsigned short Data3;
     char Data4;

}sSampleStruct;

sizeof(sSampleStruct)będzie 12 zamiast 8. Z powodu wypełnienia struktury. Domyślnie w X86 struktury będą dopełniane do 4-bajtowego wyrównania:

typedef struct
{
     char Data1;
     //3-Bytes Added here.
     int Data2;
     unsigned short Data3;
     char Data4;
     //1-byte Added here.

}sSampleStruct;

Możemy użyć, __attribute__((packed, aligned(X)))aby nalegać na wypełnienie o określonym rozmiarze (X). X powinno być potęgą dwójki. Zobacz tutaj

typedef struct
{
     char Data1;
     int Data2;
     unsigned short Data3;
     char Data4;

}__attribute__((packed, aligned(1))) sSampleStruct;  

więc wyżej określony atrybut gcc nie pozwala na wypełnienie struktury. więc rozmiar będzie wynosił 8 bajtów.

Jeśli chcesz zrobić to samo dla wszystkich struktur, po prostu możemy przesunąć wartość wyrównania do stosu za pomocą #pragma

#pragma pack(push, 1)

//Structure 1
......

//Structure 2
......

#pragma pack(pop)

• packedoznacza, że ​​wykorzysta jak najmniejszą możliwą przestrzeń struct Ball- tj. będzie upychać pola razem bez wypełnienia
• alignedoznacza, że ​​każdy struct Ballbędzie zaczynał się od 4-bajtowej granicy - czyli dla każdego struct Ball, jego adres można podzielić przez 4

To są rozszerzenia GCC, nie będące częścią żadnego standardu C.

Atrybut packedoznacza, że ​​kompilator nie doda wypełnienia między polami pliku struct. Wypełnienie jest zwykle używane w celu wyrównania pól do ich naturalnego rozmiaru, ponieważ niektóre architektury nakładają kary za niewyrównany dostęp lub w ogóle go nie zezwalają.

aligned(4) oznacza, że ​​struktura powinna być wyrównana do adresu, który jest podzielny przez 4.