为什么mode_t使用4字节？

我刚刚读到了有关 mode_t 的内容，它基本上存储了以下信息：

• 文件类型的 7 个布尔值（S_IFREG、S_IFDIR、S_IFCHR、S_ISBLK、S_ISFIFO、S_ISLINK、S_ISSOCK）
• 3*3 = 9 个布尔值，用于访问权限（所有者、组和其他人的读、写和执行）

所以需要16位=2字节。我想你甚至可以少一点文件类型，因为它必须是常规文件、目录、字符或块设备、套接字、符号链接或管道。或者是否存在其他文件类型？

所以我刚刚检查了 mode_t 的大小

printf("Size: %d byte\n", sizeof(mode_t));

它使用 4 字节。为什么使用4字节？还有什么我没注意到的额外信息吗？

编辑： 我刚刚发现 mode_t 在 ptypes.inc 中定义：

type mode_t = cuint32;

cuint32 是一个 32 位大小的无符号整数，在 ctypes.inc 中定义：

type cuint32 = LongWord;

也许这有助于找到答案。

让我们看看“哑”编译器在给出以下代码时会做什么：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main(int argc, char **argv) {
  uint16_t test1 = 0x1122;
  uint32_t test2 = 0x11223344;
  if (test1 & 0x0100)
    printf("yay1.\n");
  if (test2 & 0x00010000)
    printf("yay2.\n");
}

这似乎是 type 值的可能用例mode_t，检查是否设置了标志。现在我们编译它gcc -O0并检查生成的程序集：

0000000000000000 <main>:
            ...
   f:   66 c7 45 fe 22 11       movw   $0x1122,-0x2(%rbp)
  15:   c7 45 f8 44 33 22 11    movl   $0x11223344,-0x8(%rbp)
  1c:   0f b7 45 fe             movzwl -0x2(%rbp),%eax  ; load test1 into %eax
  20:   25 00 01 00 00          and    $0x100,%eax
  25:   85 c0                   test   %eax,%eax
            ...
  33:   8b 45 f8                mov    -0x8(%rbp),%eax  ; load test2 into %eax
  36:   25 00 00 01 00          and    $0x10000,%eax
  3b:   85 c0                   test   %eax,%eax
            ...

看看如何特别movzwl需要指令来加载16位值吗？这是因为它需要符号扩展为两个附加字节才能适合寄存器。显然这个指令比简单的指令更复杂mov。这可能会对性能产生微小的影响，并且可能会增加可执行文件的大小一些字节，这本身并不会太糟糕。

然而，如果我们认为使用 16 位值没有任何优势，因为由于对齐，它通常会占用 32 位存储空间，那么设计者为什么选择在这里使用 CPU 的本机字大小就很清楚了。