C - 內存字節對齊

c語言-內存字節對齊

​ 寫出一個struct,而後sizeof,你會不會常常對結果感到奇怪?sizeof的結果每每都比你聲明的變量總長度要大,這是怎麼回事呢?講講字節對齊吧.

​ 若是體系結構是不對齊的，A中的成員將會一個挨一個存儲，從而sizeof(a)爲11。顯然對齊更浪費了空間。那麼爲何要使用對齊呢？
​ 體系結構的對齊和不對齊，是在時間和空間上的一個權衡。對齊節省了時間。假設一個體繫結構的字長爲w，那麼它同時就假設了在這種體系結構上對寬度爲w的數據的處理最頻繁也是最重要的。它的設計也是從優先提升對w位數據操做的效率來考慮的。好比說讀寫時.............此處省略５０萬字

通常的內存字節對齊

上面是你隨便　google一下,人家就能夠跟你解釋的,一大堆的道理,咱們沒怎麼多時間,討論爲什麼要對齊.直入主題,怎麼判斷內存對齊規則,sizeof的結果怎麼來的,請牢記如下3條原則:(在沒有#pragma pack宏的狀況下，務必看完最後一行)

１:數據成員對齊規則：結構(struct)(或聯合(union))的數據成員，第一個數據成員放在offset爲0的地方，之後每一個數據成員存儲的起始位置要從該成員大小或者成員的子成員大小（只要該成員有子成員，好比說是數組，結構體等）的整數倍開始(好比int在32位機爲４字節,則要從４的整數倍地址開始存儲)。

２:結構體做爲成員:若是一個結構裏有某些結構體成員,則結構體成員要從其內部最大元素大小的整數倍地址開始存儲.(struct a裏存有struct b,b裏有char,int ,double等元素,那b應該從8的整數倍開始存儲.)

３:收尾工做:結構體的總大小,也就是sizeof的結果,.必須是其內部最大成員的整數倍.不足的要補齊.

typedef struct bb
{
 int id;             //[0]....[3]
 double weight;      //[8].....[15]　　　　　　原則１
 float height;      //[16]..[19],總長要爲８的整數倍,補齊[20]...[23]　　　　　原則３
}BB;

typedef struct aa
{
 char name[2];     //[0],[1]
 int  id;         //[4]...[7]　　　　　　　　　　原則１

 double score;     //[8]....[15]　　　　
 short grade;    //[16],[17]　　　　　　　　
 BB b;             //[24]......[47]　　　　　　　　　　原則２
}AA;

int main()
{
  AA a;
  cout<<sizeof(a)<<" "<<sizeof(BB)<<endl;
  return 0;
}

結果是

48 24

ok,上面的全看明白了,內存對齊基本過關.

自定義內存字節對齊#pragma pack()

再講講#pragma pack().

在代碼前加一句#pragma pack(1),你會很高興的發現,上面的代碼輸出爲

32 16

bb是4+8+4=16,aa是2+4+8+2+16=32;

這不是理想中的沒有內存對齊的世界嗎.沒錯,#pragma pack(1),告訴編譯器,全部的對齊都按照1的整數倍對齊,換句話說就是沒有對齊規則.

明白了不?

那#pragma pack(2)的結果又是多少呢?對不起,５分鐘到了,本身去測試吧.

Vc,Vs等編譯器默認是#pragma pack(8)，因此測試咱們的規則會正常；注意gcc默認是#pragma pack(4)，而且gcc只支持1,2,4對齊。套用三原則裏計算的對齊值是不能大於#pragma pack指定的n值。