GCC 的 __attribute__((__packed__)) 是否保留原始顺序？

Purpose

我正在用 C 编写一个网络程序（具体来说gnu89）我想通过重新解释某个特定的内容来简化事情struct X作为大字节数组（又名char），通过网络发送字节，并将它们重新解释为struct X另一方面。为此我决定使用 gcc 的 __attribute__((__packed__ ))。我已尽最大努力确保正确完成此操作（即我已经考虑了字节顺序和其他相关问题）。

Question

除了保证这一点之外struct X尽可能小，gcc 是否保证struct用 __attribute__((__packed__ )) 定义保留原始顺序？我已经进行了大量搜索，但尚未找到任何有关此保证是否存在的文档。

Notes

可以安全地假设发送者和接收者都不会遇到可移植性问题（例如sizeof(int)在服务器上等于sizeof(int)在客户端）。

Yes, __attribute__((packed))（不需要第二组下划线）是实现二进制（即非文本）网络协议的正确方法。元素之间不会有间隙。

不过你应该明白packed不仅打包结构，还：

• 使其所需的对齐方式为一个字节，并且
• 确保其成员（可能因包装和结构本身缺乏对齐要求而导致错位）被正确读取和写入，即其字段的错位由编译器在软件中处理.

However，如果直接访问结构成员，编译器只会处理错位。你应该永远不要创建指向打包结构成员的指针（除非您知道成员所需的对齐方式为 1，例如 char 或其他打包结构）。以下 C 代码演示了该问题：

#include <stdio.h>
#include <inttypes.h>
#include <arpa/inet.h>

struct packet {
    uint8_t x;
    uint32_t y;
} __attribute__((packed));

int main ()
{
    uint8_t bytes[5] = {1, 0, 0, 0, 2};
    struct packet *p = (struct packet *)bytes;

    // compiler handles misalignment because it knows that
    // "struct packet" is packed
    printf("y=%"PRIX32", ", ntohl(p->y));

    // compiler does not handle misalignment - py does not inherit
    // the packed attribute
    uint32_t *py = &p->y;
    printf("*py=%"PRIX32"\n", ntohl(*py));
    return 0;
}

在 x86 系统上（不强制内存访问对齐），这将产生

y=2, *py=2

正如预期的那样。另一方面，例如在我的 ARM Linux 板上，它产生了看似错误的结果

y=2, *py=1