为什么填充也放在聚合类型的末尾，而不仅仅放在成员之间

Question

我大致了解Alignment，并且已经阅读了cppreference的Objects和Alignment以及维基百科的数据结构调整。不过我还是有一些疑虑。我主要对C++感兴趣，但这个问题也适用于C，因为它使用了基本相同的对齐规则。

我知道添加填充是为了提高数据访问的效率，因为在某些架构中，访问其大小的地址倍数的值更快/更好(对齐(。

• 这是使用填充的唯一原因吗

如果是，请考虑以下结构：

struct A {
int i;
char c;
};
struct B {
struct A a;
char d;
};

在我的体系结构(x86_64(中，编译器在A的末尾放置3个字节的填充，使sizeof(A)==8和sizeof(A[2])==16，在B的末尾放置其他3个字节，使sizeof(B)==12。

我知道将A与8字节对齐可以使它在数组中的存储效率更高。但当A被放置在B内部时，它似乎根本没有用处。

如果到目前为止一切都是正确的，那么我想知道：

• 为什么在类型的末尾放置填充，而不是将其限制在聚合类型(例如结构或数组(的元素之间，而从不在末尾

我的意思是：如果编译器决定sizeof(A)==5、sizeof(B)==6、sizeof(A[2])==13(元素之间有3个字节的填充，但不是在末尾(，那不是更好吗？

Answer 1

考虑一个需要int4字节对齐(或需要性能(的体系结构。现在考虑以下结构：

struct S {
int i;
char c;
}

i和c之间可能不会有任何填充。但现在想想，如果你定义了这样的东西，会发生什么：

struct S array[10];

由于数组不允许在元素之间有任何填充，因此必须将此填充添加到S结构的末尾(c之后的3个字节(，以确保array的每个元素的正确对齐。