unionで混在する型で正しく動作するには？

解決

ＴＭ 2006-10-24 05:27:37 No: 63392

下のソースでTESTUNIONが２バイトなぜか増え
格納データもおかしいです。これはunionの仕様でしょうか？
環境はWindows 2000,Visual C++ 6.0です。
よろしくお願いします。

以下ソースです。

#include<iostream>
#include<iomanip>

using namespace std;
namespace {
    union NI{
        char aa[6];
        struct ST{
            unsigned short ST1;
            int  ST2;
        }TESTSTRUCT;
    }TESTUNION;

    union NI2{
        char aa[6];
        struct ST{
            unsigned short ST1;
            unsigned short ST2;
            unsigned short ST3;
        }TESTSTRUCT;
    }TESTUNION2;
}
int main(){
    int i;

    char buff[8]={0x11,0x22,0x33,0x44,0x55,0x66,0x77,0x88};
    for (i=0;i<=6;i++){
    TESTUNION.aa[i]=buff[i];
    TESTUNION2.aa[i]=buff[i];
    }


    cout << "TESTUNIONのサイズ：" << sizeof(TESTUNION) << endl;
    cout << "TESTUNION.aaのサイズ：" << sizeof(TESTUNION.aa) << endl;
    cout << "TESTUNION.TESTSTRUCTのサイズ：" << sizeof(TESTUNION.TESTSTRUCT) << endl;
    cout << "TESTUNION.TESTSTRUCT.ST1のサイズ：" << sizeof(TESTUNION.TESTSTRUCT.ST1) << endl;
    cout << "TESTUNION.TESTSTRUCT.ST2のサイズ：" << sizeof(TESTUNION.TESTSTRUCT.ST2) << endl;
    cout << uppercase << setbase(16) << "TESTUNION.TESTSTRUCT.ST1の中身：" << TESTUNION.TESTSTRUCT.ST1 << endl;
    cout << uppercase << setbase(16) << "TESTUNION.TESTSTRUCT.ST2の中身：" << TESTUNION.TESTSTRUCT.ST2 << endl;
    cout << "↑全体が２バイト増え、ST1の最後から２バイト分、飛ばしている。なぜ？？？？" << endl;
    cout << "次のunionはうまくいく" << endl;
    cout << "-------------------------------------------" << endl;
    cout << "TESTUNION2のサイズ：" << sizeof(TESTUNION2) << endl;
    cout << "TESTUNION2.aaのサイズ：" << sizeof(TESTUNION2.aa) << endl;
    cout << "TESTUNION2.TESTSTRUCTのサイズ：" << sizeof(TESTUNION2.TESTSTRUCT) << endl;
    cout << "TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST1のサイズ：" << sizeof(TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST1) << endl;
    cout << "TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST2のサイズ：" << sizeof(TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST2) << endl;
    cout << "TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST3のサイズ：" << sizeof(TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST3) << endl;
    cout << uppercase << setbase(16) << "TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST1の中身：" << TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST1 << endl;
    cout << uppercase << setbase(16) << "TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST2の中身：" << TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST2 << endl;
    cout << uppercase << setbase(16) << "TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST3の中身：" << TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST3 << endl;

    return 0;
}
/*
実行結果

TESTUNIONのサイズ：8
TESTUNION.aaのサイズ：6
TESTUNION.TESTSTRUCTのサイズ：8
TESTUNION.TESTSTRUCT.ST1のサイズ：2
TESTUNION.TESTSTRUCT.ST2のサイズ：4
TESTUNION.TESTSTRUCT.ST1の中身：2211
TESTUNION.TESTSTRUCT.ST2の中身：776655
↑全体が２バイト増え、ST1の最後から２バイト分、飛ばしている。なぜ？？？？
次のunionはうまくいく
-------------------------------------------
TESTUNION2のサイズ：6
TESTUNION2.aaのサイズ：6
TESTUNION2.TESTSTRUCTのサイズ：6
TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST1のサイズ：2
TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST2のサイズ：2
TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST3のサイズ：2
TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST1の中身：2211
TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST2の中身：4433
TESTUNION2.TESTSTRUCT.ST3の中身：6655
*/

yoh2 2006-10-24 06:41:04 No: 63393

>        struct ST{
>             unsigned short ST1;
>             int  ST2;
>         }TESTSTRUCT;

ST2を4バイト境界に揃えるために、ST1とST2の間に2バイトのパディングが入っているのでしょう。

こんな感じ。
0 1 2 3 4 5 6 7 (パイト)
[ ST1 ][ PAD ][ ST2 ]

cout << offsetof(NI::ST, ST2) << '\n';

としてみて4が出力されればパディング入り決定。(#include <cstddef> をお忘れなく)
でもって、TESTUNION.aaのデータが一部パディング領域と重なるから2バイト分飛ばされているように見えるわけです。

ところで、

> for (i=0;i<=6;i++){

〜.aaのサイズを1バイトオーバーしていますよ。

TM 2006-10-24 08:06:14 No: 63394

調べてみたのですが、__attribute__ ((packed))でパディングを
抑制できるようですね。

>〜.aaのサイズを1バイトオーバーしていますよ。
すみません、ご指摘ありがとうございました。

yoh2 2006-10-24 08:26:16 No: 63395

えーと、それはgcc用の設定だと思うのですが。
VC6は#pragma packですね。(使い方は適当に検索して下さい)