コンパイラ固有のパディングを考慮した C 構造体のクロスプラットフォーム互換性を確保するにはどうすればよいでしょうか?

C の構造体のパディング : クロスプラットフォームの難題

C では、構造体は関連データを整理する便利な方法を提供します。ただし、さまざまなプラットフォーム間で互換性が必要なファイルに対して構造体を読み書きする場合、コンパイラ固有のパディングにより課題が発生します。

すべてのコンパイラは、ターゲット プラットフォームに基づいて独自のパディング ルールを採用しています。その結果、構造体のメンバーがメモリ内に配置される方法に不一致が生じる可能性があります。これは、クロスプラットフォーム互換性を実現する上で大きな障害となります。

残念ながら、C ではバイナリ レベルでの標準化が欠如しているため、パディングされた構造体の安全な読み取り/書き込み操作を保証する信頼できる方法はありません。 ISO/ANSI C ドラフトワーキングペーパーは、言語の構文とセマンティクスを定義していますが、C コードのバイナリ レイアウトの定義を意図的に避けています。

この問題は、クライアント コードを DLL (ダイナミック リンク) にリンクしようとするときに特に顕著になります。ライブラリ) は、別の開発環境を使用して構築されました。構造体のパディングは、同じコンパイラ内であっても、プラグマ パックを使用して指定されたパッキング アライメントに応じて変化する可能性があります。

さらに、構造体メンバーの宣言の順序は、そのサイズに影響を与える可能性があります。次の例を考えてみましょう。

struct A { char c; char d; int i; }; // Size: 8
struct B { char c; int i; char d; }; // Size: 12

これらの構造体を gcc-4.3.4 でコンパイルすると、メンバーが同一であるにもかかわらず、異なるサイズが生成されます。

結論として、C レンダリングでは構造体のパディングに関する標準化が存在しないため、クロスプラットフォームの互換性は難しい課題です。コンパイラーは独自のパディング戦略を自由に実装できるため、さまざまなプラットフォームやコンパイラー間で構造体のサイズとレイアウトが異なります。

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