结构体大小的计算方法

Posted 2021-06-26 不倒翁*

结构体大小的计算方法

相信来看这里的小伙伴们，应该都知道了计算一些基本类型的数据的大小。
比如，int 占4个字节 ，char 占1个字节 ，short 占2个字节等等。那么结构体的大小怎么计算呢？
要想知道结构体大小是怎么计算的，我们必须知道结构体的对齐规则，对齐规则主要包括一下4点：
1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。

2.其他成员变量要对齐到对齐数的整数倍的地址处。对齐数 = 编译器默认的一个对齐数与该成员大小的较小值。 VS中默认的值为8

3.结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数)的整数倍。

4.如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数)的整数倍。
（重点看我代码里面注释的分析是怎么计算的）
可能看了这4条规则你还是不懂怎么计算，下面我来举几个列子：（会在代码里面注释是怎么算的）

//看看这个结构体的大小为多少呢？
struct S1
{
   //首先我们知道char 占一个字节
    char c1; //那么首先遵从第一条规则，就是从0开始算起，然后char占一个字
             //节，所以这里就是为1了；
    int a;//然后int占4个字节，本来要从第二个字节开始算，
           //但我们先看看上面第二条规则，
           //要对齐到对齐数的整数倍的地址处来开始计算，
           //这里的对齐数为4，因为4比8小，所以我们
           //要从第四个字节来开始计算，加上int的4个字节就是4+4=8了
    char c2;// c2也占一个字节 8为1的整数倍，所以这里只要直接加1就好了，
           //就是9了
    //那么到这里是不是就结束了呢？结构体大小就是9？
    //当然不是的 接着我们看第3条规则结构体大小要为最大对齐数的整数倍
    //显而易见这个结构体的最大对齐数为4
    //所以这个结构体的大小就要把9扩大到4的整数倍 就是12了
    //所以这个结构体大小为12了。
};

看懂了上面是怎么计算的接下来再看看下面这个

struct S2
{
    char c1;
    char c2;
    int a;
};

先自己计算一下这个结构体大小为多少？
S2结构体的大小为：8
为什么是8呢？ 我再来分析一个：
首先同样是从0开始计算，第一个为char类型，所以应该加1，然后第二个也是一个char类型，这时的最对齐数为1与8中的较小值, 所以对齐数就为 1了，所以这里是直接加1 就好， 然后为int类型占4个字节，对齐数为4，所以我们要从4的整数倍开始计算， 那就是从4开始往后加4就为8。接下来要判断8是不是这个结构体中的最大对齐数的整数倍呢,这个结构的最大对齐数为4,8是4的倍数，所以这个结构体的大小就是8了。

struct S3
{
    double d;  //8
    char c;  //8+1=9
    int i ;  //12+4=16
};

结构体S3的大小为：16 。
这个结构体大小怎么计算，你们也可以自己好好分析一下，我也在代码中简单注释了一下怎么算的

接下来看看这个结构体

struct S4
{
    char c;  //1
    struct S3  s3; //8+16=24
    double d;//24+8=32
}

S4这个结构体中包含了上面S3这个结构体，这个时候就要看看上面对齐规则的第4条规则了。
结构体S3中的最大对齐数为8 所以计算到结构体s3时，要从8开始计算所以是8+16=24；刚好24又为下一个double类型的对齐数（8）的整数倍，所以直接加8就为32 ，32又刚好是最大对齐数8的整数倍，所以S4结构体的大小就为32了。

上面都看完了的话，结构体大小的就算基本就没什么问题了哦。希望总结的这些能帮到你。