Что означает «__attribute __ ((упаковано, выровнено (4)))»

Это язык C. Написано, что:

typedef struct __attribute__((packed, aligned(4))) Ball {
    float2 delta;
    float2 position;
    //float3 color;
    float size;
    //int arcID;
    //float arcStr;
} Ball_t;
Ball_t *balls;

Скажите, пожалуйста, в чем это значение и как использовать это ключевое слово.

Прежде чем ответить, я хотел бы привести некоторые данные из Wiki.

Выравнивание структуры данных - это способ организации данных и доступа к ним в памяти компьютера. Он состоит из двух отдельных, но связанных вопросов: выравнивания данных и заполнения структуры данных .

Когда современный компьютер читает или записывает в адрес памяти, он будет делать это фрагментами размером со слово (например, 4-байтовыми фрагментами в 32-разрядной системе). Выравнивание данных означает размещение данных со смещением памяти, равным некоторому кратному размеру слова, что увеличивает производительность системы из-за того, как процессор обрабатывает память.

Чтобы выровнять данные, может потребоваться вставить несколько бессмысленных байтов между концом последней структуры данных и началом следующей, что является заполнением структуры данных .

gcc предоставляет функциональные возможности для отключения заполнения структуры. т.е. чтобы в некоторых случаях избежать этих бессмысленных байтов. Рассмотрим следующую структуру:

typedef struct
{
     char Data1;
     int Data2;
     unsigned short Data3;
     char Data4;

}sSampleStruct;

sizeof(sSampleStruct)будет 12, а не 8. Из-за заполнения структуры. По умолчанию в X86 структуры будут дополнены до 4-байтового выравнивания:

typedef struct
{
     char Data1;
     //3-Bytes Added here.
     int Data2;
     unsigned short Data3;
     char Data4;
     //1-byte Added here.

}sSampleStruct;

Мы можем использовать, __attribute__((packed, aligned(X)))чтобы настаивать на заполнении определенного размера (X). X должен быть степенью двойки. См здесь

typedef struct
{
     char Data1;
     int Data2;
     unsigned short Data3;
     char Data4;

}__attribute__((packed, aligned(1))) sSampleStruct;  

поэтому указанный выше атрибут gcc не допускает заполнение структуры. поэтому размер будет 8 байтов.

Если вы хотите сделать то же самое для всех структур, просто мы можем поместить значение выравнивания в стек, используя #pragma

#pragma pack(push, 1)

//Structure 1
......

//Structure 2
......

#pragma pack(pop)

• packedозначает, что он будет использовать наименьшее возможное пространство для struct Ball- т.е. он будет собирать поля вместе без заполнения
• alignedозначает, что каждый struct Ballбудет начинаться с 4-байтовой границы - то есть для любого struct Ballадреса его можно разделить на 4

Это расширения GCC, не являющиеся частью какого-либо стандарта C.

Атрибут packedозначает, что компилятор не будет добавлять отступы между полями файла struct. Заполнение обычно используется для выравнивания полей по их естественному размеру, поскольку некоторые архитектуры накладывают штрафы за невыровненный доступ или не разрешают его вообще.

aligned(4) означает, что структура должна быть выровнена по адресу, который делится на 4.