请求验证：安全最小化填充优化C++类布局方案的合法性

原始类型定义：

struct Inlined   { int  data[9];              };            // sizeof => 36
struct Allocated { int* data; size_t capacity };            // sizeof => 16
union  Data      { Inlined inlined; Allocated allocated; }; // sizeof => 40

struct Storage {                                            // sizeof => 56
  size_t size;
  bool is_allocated;
  Data data;
};

目标是将is_allocated放入Data的4字节填充空间中，设计了如下CompactStorage：

struct CompactStorage {                                      // sizeof => 48
  size_t size;
  union {
    struct {
      bool is_allocated;
      Inlined inlined;
    };
    struct {
      bool copy_of_is_allocated;
      Allocated allocated;
    };
  };
};

需要验证：

• is_allocated与copy_of_is_allocated指向同一块内存
• 写入其中一个不会覆盖另一个的data/allocated成员

• 匿名结构体依赖编译器扩展：C++标准并未定义匿名结构体（仅支持匿名联合），当前实现依赖GCC、Clang、MSVC等主流编译器提供的扩展特性。若启用严格标准编译模式（如GCC的-pedantic），会触发警告或错误。
• 平台布局依赖：仅在满足以下条件的平台上能保证布局符合预期：
  • size_t占8字节（64位平台）
  • bool占1字节，int占4字节
  • 编译器遵循常见的结构体对齐规则（成员按自身对齐要求对齐，结构体整体按最大成员对齐要求对齐）

基于上述平台条件，内存布局如下：

1. CompactStorage的size成员占前8字节。
2. 匿名联合从第8字节开始，总大小为40字节（取两个结构体成员的最大尺寸）：
   • 第一个内部结构体：bool is_allocated（联合偏移0，1字节）→ 3字节填充（满足Inlined的4字节对齐要求）→ Inlined（联合偏移4，36字节），总大小40字节。
   • 第二个内部结构体：bool copy_of_is_allocated（联合偏移0，1字节）→7字节填充（满足Allocated的8字节对齐要求）→Allocated（联合偏移8，16字节），总大小24字节（但联合取最大成员的40字节）。

由此可得出：

• is_allocated与copy_of_is_allocated均位于联合的起始偏移（第8字节处的第一个字节），指向同一块内存。
• 写入is_allocated仅修改联合偏移0的1字节，而Allocated从联合偏移8开始，无重叠；写入Allocated的内容也不会触及偏移0的bool成员，因此不会互相覆盖。

这种实现满足你定义的“安全”要求。

• 可移植性限制：若切换到32位平台或不符合上述内存尺寸的环境，布局会发生变化，需要重新验证甚至无法使用该方案。
• 编译器选项影响：部分编译器可能需要开启特定选项以支持匿名结构体（如MSVC默认支持，GCC/Clang无需额外选项但严格标准模式会警告）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者antonpp