Clang 中的嵌套 C 数组结构对齐

Question

我在使用针对 x64 的 Clang 编译的 C++17 中遇到了一个小内存问题。由于我使用低级内存副本到专用硬件，因此我确实依赖于按预期对齐的内存。我最近从 Visual Studio 转移到 Clang 并遇到了以下问题：

见以下代码：

struct ContainerRoot{};
template<size_t t_size, class t_type>
struct Container : public ContainerRoot
{
    t_type contents[t_size];
};

static_assert(sizeof(Container<1, double>) == 8);           //This works as expected
static_assert(sizeof(Container<4, double>) == 32);          //This works as expected
static_assert(sizeof(Container<16, double>) == 128);        //This works as expected
static_assert(sizeof(Container<4, Container<4, double>>) == 128); //This fails.

在上面的例子中，sizeof(Container< Container>) 实际上是 136（多了 8 个字节）。我的问题是为什么要添加额外的 8 个字节，我可以避免吗？我很想使用 Clang 编译器，但如果没有解决方法，可能不值得重写围绕将此数据发送到专用硬件的所有代码。

到目前为止，我已经使用 std::is_polymorphic< Container <4, Container<4, double>>>() 进行了检查，只是为了确认没有添加一些虚拟查找 table class。

Answer 1

引用 en.cppreference.com:

The size of any object or member subobject [...] is required to be at least 1 even if the type is an empty class type (that is, a class or struct that has no non-static data members), in order to be able to guarantee that the addresses of distinct objects of the same type are always distinct.

此约束不适用于空碱基（空碱基优化）。

但是，en.cppreference.com 还指出：

Empty base optimization is prohibited if one of the empty base classes is also the type or the base of the type of the first non-static data member, since the two base subobjects of the same type are required to have different addresses within the object representation of the most derived type.

不幸的是，当处理 Container<4, Container<4, double>> 作为第一个成员时，类型为 Container<4, double>，以及 Container<4, Container<4, double>> 都继承自 ContainerRoot。

因此我假设 MSVC 在这种情况下实际上是错误的并且过早地应用了它不能做的优化。

Clang 中的嵌套 C 数组结构对齐

Nested C Array Struct Alignment in Clang

c++

memory

templates

padding

clang