内存字节对齐

Posted 2023-02-21 yangle4695

结构体内存对其规则：
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某个数字（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
gcc中的默认值为4
3.结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量除了第一个成员都有一个对齐数）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 

在没有#pragma pack宏的情况下:

１:数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小或者成员的子成员大小（只要该成员有子成员，比如说是数组，结构体等）的整数倍开始(比如int在３２位机为４字节,则要从４的整数倍地址开始存储。
２:结构体作为成员:如果一个结构里有某些结构体成员,则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储.(struct a里存有struct b,b里有char,int ,double等元素,那b应该从8的整数倍开始存储.)
３:收尾工作:结构体的总大小,也就是sizeof的结果,.必须是其内部最大成员的整数倍.不足的要补齐.
typedef struct bb

int id; //[0]....[3]
double weight; //[8].....[15]　　　　　　原则１
float height; //[16]..[19],总长要为８的整数倍,补齐[20]...[23]　　　　　原则３
BB;

typedef struct aa

char name[2]; //[0],[1]
int id; //[4]...[7]　　　　　　　　　　原则１

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

int main()

AA a;
cout<<sizeof(a)<<" "<<sizeof(BB)<<endl;
return 0;


结果是
48 24
ok,上面的全看明白了,内存对齐基本过关.

再讲讲#pragma pack().
在代码前加一句#pragma pack(1),你会很高兴的发现,上面的代码输出为
32 16
bb是4+8+4=16,aa是2+4+8+2+16=32;
这不是理想中的没有内存对齐的世界吗.没错,#pragma pack(1),告诉编译器,所有的对齐都按照1的整数倍对齐,换句话说就是没有对齐规则.
明白了不?
那#pragma pack(2)的结果又是多少呢?对不起,５分钟到了,自己去测试吧.
ps:Vc,Vs等编译器默认是#pragma pack(8)，所以测试我们的规则会正常；注意gcc默认是#pragma pack(4)，并且gcc只支持1,2,4对齐。套用三原则里计算的对齐值是不能大于#pragma pack指定的n值。