c-为什么GCC为不同作用域中的本地联合分配单独的堆栈空间

Question

考虑以下代码：

#include <stdlib.h>
#ifndef TRY
#define TRY struct
#endif
TRY testme
{
  int one;
  int two;
  char three;
  int four;
};
int
main (void)
{
  {
    volatile TRY testme one;
    one.one = 2;
    one.three = 7;
  }
  {
    volatile TRY testme twos;
    twos.one = 3;
  }
  {
    volatile TRY testme one;
    one.one = 4;
  }
  {
    volatile TRY testme twos;
    twos.one = 5;
  }
  {
    volatile TRY testme twos;
    twos.one = 6;
  }
  {
    volatile TRY testme twos;
    twos.one = 6;
  }
  return EXIT_SUCCESS;
}

按照x86的原样编译（意味着testme是一个结构），编译器为main分配的堆栈大小为16字节。

$ gcc -g -O2 test.c -o test 
$ objdump -d ./test | ./checkstack.pl i386 | grep main
16 main

然而，使用定义为并集的TRY编译（意味着testme是并集），编译器为main分配的堆栈大小为32字节：

$ gcc -DTRY=union -g -O2 test.c -o test 
$ objdump -d ./test | ./checkstack.pl i386 | grep main

此外，在其他作用域中定义的结构/联合的任何其他实例在使用联合时都会产生更大的堆栈分配，但在用作结构时不会扩大堆栈分配。

现在，这是没有意义的——联合应该占用更少的堆栈空间，如果有的话，而不是更多，那么就是一个具有相同字段的结构！

即使在不同的作用域中，GCC似乎也将并集视为同时使用，但对结构却不这样做。

更多澄清：

1. volatile用于阻止编译器优化分配。释放volatile和不进行优化的编译会产生相同的结果。

2. 即使testme是一个将并集作为成员之一的结构，也会观察到相同的行为。换句话说，只要结构的一个成员是GCC的联合，就足以进行单独的堆栈分配。

3. 编译器是gcc 4.4.3版（Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5），但用于其他体系结构的其他gcc版本显示出相同的行为。

4. checkstack.pl只是在objdump输出中搜索用于分配堆栈（sub到堆栈指针）的指令。

我的问题：

1. GCC为什么要这样做？这是一个错误，还是这种行为有原因
2. 假设这不是一个bug，有没有一种方法可以解决这个问题，并强制GCC为stuts分配与union相同的堆栈

澄清：我的问题不是为什么结构或并集的大小看起来比其部分的大小更大。我知道原因是为了对齐而填充。我的问题是，编译器为并集的不同实例分配多个堆栈帧，即使它们是在不同的作用域中定义的，而对于具有相同字段的结构，它不应该也确实不会这样做。

谢谢！

Answer 1

显然，至少有人试图放松gcc对工会的严格别名偏执。

您可能希望确保从中编译的gcc源应用了以下补丁或等效补丁：http://codereview.appspot.com/4444051/

Answer 2

它看起来像Int.的填充和基本默认大小定义

在32位中，内存映射将为：一（2字节）两个（2字节）三（1字节）（1字节）填充四（2字节）

总计-8字节。

在64位中，它将是：一（4字节）两个（4字节）三（1字节）（3字节填充）四（4字节）

总计-16字节。

如果将"int"更改为"short int"，则内存看起来会有所不同。