字节对齐

Posted 2020-12-11 contradictory-man

什么是字节对齐

cpu在访问存储器的时候，通常从存储器中取出固定长度的字节数。

计算机系统为了配合提高cpu的访问效率，也规定数据类型通常会是2或4的倍数，以简化cpu做取数据动作的复杂程度。

cpu取数据是以地址为单位的，如要取出4个字节，要么就是取0~3，或4~7。如果数据在这种时候跨地址存储，就需要cpu进行二次，甚至三次做取数据的动作，大大消耗了cpu资源。

因此，大多数编译器在操作内存空间的时候，都通过填充空白区间，对数据进行补齐，方便cpu对下一个元素操作时，能够直接从该元素长度整数倍的地址开始读取元素。

 

结构体中字节对齐的方法

保证下一个元素所在的首地址，是该元素长度的整数倍。

如果没有指定对齐值，则要求整个结构体数据长度为结构体中最长数据类型长度的整数倍。

如果有指定对齐值，则要求所有元素起始地址是指定对齐值得整数倍，且整体长度为指定对齐值的整数倍。

如果指定对齐值大于元素本身的长度，该元素在对齐时，按自身长度的整数倍地址对齐。

pragma

如：

struct A

{

　　char a; //1字节

　　int b; //4字节

　　short c;// 2字节

}

a占1个字节，前方不需要补齐。

b占4个字节，b需要它的首地址是4的整数倍。因此，需要在a之后补3个字节。

此时c前面已经有了8个字节，他的首地址是8，是本身长度2的倍数，前方不需要补齐。

在没有指定对齐值的情况下，要求结构体总长度是最长元素的整数倍，现在一共有10个字节，需要在最后补齐2个字节，达到12。

即：a(1字节) 空空空 b(4字节) c(2字节) 空空

而如果指定对齐值为1的话，

所有元素的首地址本身就是1的整数倍，就不需要再进行字节补齐了。

即：a(1字节) b(4字节) c(2字节)

 

Qt中的设置指定对齐值 

#pragma pack(push) //保存对齐状态

#pragma pack(1)//设定为1字节对齐

...

...

...

#pragma pack(pop) // 恢复先前的pack设置