Структура C (++) принудительно добавляет дополнительное дополнение

Вы можете вложить две структуры, чтобы заполнить их автоматически, без необходимости самостоятельно отслеживать размер.

struct particle
{
    // ...
};

{
    particle p;
    char padding[16-(sizeof(particle)%16)];
};

Эта версия, к сожалению, добавляет 16 байт, если структура уже кратна 16. Это неизбежно, потому что стандарт не разрешает массивы нулевой длины.

Некоторые компиляторы допускают массивы нулевой длины в качестве расширения, и в этом случае вы можете сделать это вместо этого:

struct particle_wrapper
{
    particle p;
    char padding[sizeof(particle)%16 ? 16-(sizeof(particle)%16) : 0];
};

Эта версия не добавляет никаких байтов заполнения, если структура уже кратна 16.

В gcc вы можете выравнивать произвольные типы и переменные с __attribute__((aligned(...))). Для вашего примера это будет

struct particle{
  vect2 s;
  vect2 v;
  int rX;
  int rY;
  double mass;
  int boxNum;
} __attribute__((aligned (16)));

Это автоматически дополняет структуру так, чтобы ее массивы были правильно выровнены.

Я добавляю к этому свой собственный ответ, если кто-то ищет решение. Решение Марка является изящным и удовлетворяет автоматическим требованиям, но это не так, когда я остановился на нем. Я хотел этого избежать, поэтому и задал вопрос, но есть "тривиальное" решение:

struct particle{
  vect2 s;
  vect2 v;
  int rX;
  int rY;
  double mass;
  int boxNum;
  char padding[12];
};

Вручную проверив текущий размер struct, вы можете добавить соответствующее количество символов (или что-нибудь еще, но char позволяет вам делать это в байтах), чтобы сделать его правильным размером. Это показало наилучшую производительность, а также простоту, хотя и требует обновления каждый раз при изменении структуры. В данном случае это нормально, хотя если бы у вас была структура, которая могла бы изменять размер в зависимости от параметров, это было бы проблематично.

Обратите внимание, что мой struct был 56 байт, и я добавил 12, чтобы получить 64. Эта математика не работает, потому что конечный int уже был дополнен 4 байтами до 8-байтовой границы; struct раньше было всего 52 байта. Добавление только 5 char сработало бы, сделав struct длиной 57 байт, которые были бы дополнены до 64, но это не такое хорошее решение, поэтому я использовал 12, чтобы все работало точно.

Не проверено, но это может сработать:

#include <xmmintrin.h>

struct particle{
  union {
    vect2 s;
    __m128 s_for_alignment;
  };
  union {
    vect2 v;
    __m128 v_for_alignment;
  };
  ...
};

Я знаю, что раньше у gcc были проблемы с правильным выравниванием __m128, но сейчас они должны быть исправлены.

В новой спецификации C++11 также есть новая функция для этого, хотя я не верьте, что многие поставщики уже внедрили их.

Вы можете попробовать прагму pack, хотя она не поддерживается спецификацией. Однако и GCC, и MS поддерживают его.

Это выравнивает структуру по границам в 1 байт, хотя вы можете изменить число на любое другое.

#pragma pack(push,1)
// ...
#pragma pack(pop)

Обновить:

Так что, по-видимому, вышеизложенное не будет работать, поскольку оно только сжимает отступы, а не расширяет их. К сожалению, сегодня днем ​​у меня нет тестовой среды.

Возможно, использование анонимного союза сработает. Я знаю, что он расширится до самого большого размера, хотя я не знаю, получите ли вы какие-либо гарантии относительно выравнивания в противном случае.

template<typename T, size_t padding_size>
  struct padded_field {
    union {
      T value;
      uint8_t padding[padding_size];
    };
  };