C、C++語言相關基礎鞏固 Round1 { 字節序、內存對齊 }

字節序

大小端

• 大端（存儲）模式，是指數據的低位保存在內存的高地址中，而數據的高位，保存在內存的低地址中，符合人類讀取模式，網絡字節序和PowerPc大多爲大端，總線的Motorola格式也是大端模式
• 小端（存儲）模式，是指數據的低位保存在內存的低地址中，而數據的高位，保存在內存的高地址中，符合機器的讀取模式，嵌入式平臺多爲小端，總線的Intel格式也是小端模式

舉個例子，0x12345678在大小端中的佈局以下：

如何分別主機字節序

• 因爲共用體是公用內存的，能夠使用union來判斷

union X { int a；char b; } x;
    x.a = 0x01000000; // 以a的內存佈局做爲參考
    return num.b == 0x01 ？ 大端 ： 小端

• 經過強制轉換類型判斷

int a = 1；
char c = *(char*)(&a);
return c == 1 ？ 小端 : 大端

字節序的翻轉

• htons、htonl、ntohs、ntohl

#define RERSERSE_16(x) ( ((x)&0xff)<<8) | (((x)&0xff00)>>8 )
#define REVERSE_32(x) ( ((x)&0xff000000)>>24 | ((x)&0xff0000)>>8 | ((x)&0xff00)<<8 | ((x)&0xff)<<24)

內存對齊

• 內存對齊的意義

  • 編譯器對內存/IO是按照塊進行存取的，採用內存對齊的方式能夠提升CPU讀取數據的效率
  • 爲了知足特定硬件

• 內存對齊的3個規則

  • 第一個數據要放在偏移0的地方，後面的數據根據最大成員長度整除的地址開始存儲
  • 若是有結構體成員，結構體要從結構體中最大成員的整數倍地址開始存儲
  • sizeof結構體 = 最大結構體成員的整數倍

• 內存對齊的其餘狀況

  • 空類佔1字節
  • 數組是分開存儲的，能夠看做多個char
  • 虛表佔4字節
  • 虛繼承佔4字節
  • 靜態成員不佔空間