Mdr-C-Tutorial

主题

alignof ​

alignof 用于查询一个类型的对齐要求 (Alignment requirement)。它返回一个 size_t 类型的整数常量表达式 (Integer constant expression)。

1. 语法与版本 ​

1.1 C11：_Alignof ​

C11 引入了 _Alignof(type-name) 运算符。

1.2 C11：<stdalign.h> 中的 alignof 宏 ​

在 C23 之前，标准库头文件 <stdalign.h> 提供了 alignof 宏，作为 _Alignof 的便捷拼写。

1.3 C23：alignof 关键字 ​

C23 将 alignof 引入为关键字，对应 C11 的 _Alignof。

建议

如果你的目标标准是 C11 及以上，并且希望写出“看起来更像 C23”的代码，可以在 C11/C17 中包含 <stdalign.h> 使用 alignof 宏；在 C23 中直接使用 alignof 关键字。

2. 规则要点 ​

  1. alignof 的操作数是类型名 (Type-name)，不是表达式。
  2. 若 type-name 是数组类型，alignof(type-name) 等于其元素类型的对齐要求。
  3. type-name 不能是函数类型或不完全类型 (Incomplete type)。
  4. alignof 是未求值上下文 (Unevaluated context)：它不会求值其操作数。

3. 示例 ​

c
#include <stdalign.h>
#include <stddef.h>
#include <stdio.h>

struct s {
    char c;
    int n;
};

int main(void) {
    printf("alignof(char) = %zu\n", alignof(char));
    printf("alignof(int) = %zu\n", alignof(int));
    printf("alignof(struct s) = %zu\n", alignof(struct s));
    printf("alignof(float[10]) = %zu\n", alignof(float[10]));
    printf("alignof(max_align_t) = %zu\n", alignof(max_align_t));
    return 0;
}

4. 习题 ​

  1. 对比 alignof(struct { char c; int n; }) 与 alignof(struct { int n; char c; })，它们一定相同吗？请用实验验证并解释原因。
  2. 为什么 alignof 只能接受类型名，而不是表达式？写出你的理解。
  3. 写出一个宏 MDR_ALIGNOF(expr)：把表达式的类型转换成 alignof 能接收的形式（提示：C23 有 typeof）。