数据对齐

Posted 2021-01-10 tinaluo

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在面试中，常会考到结构体的对齐方式，因此对其进行总结。

 

1、在没有#pragma pack宏的情况下

struct sA{
    double d1;
    int i1;
    double d2;
    char c1;
};

原则1：每个成员按类型的大小对齐,即相对于结构体地址的成员地址能被类型大小整除.并且结构体的大小（sizeof(A)）必须为成员所含类型中最大值（sizeof(double)）的整数倍,不够就补空字节.

例1：

例如用结构体定义对象A，其第一个成员d1的类型为double，大小为8字节，它的地址（也是A的地址）就需要能被4整除，这主要是因为为A申请内存时，其地址由其成员中所含的最大类型单独申请内存的规则决定（A中最大类型为double）,int和double类型在单独申请内存时，其地址为4的整数倍。第二个成员i1的类型为int，大小为4字节，它相对于结构体A地址（00BDF7EC）的成员地址（8）能被4整除，不需要补充空白字节。第三个成员d2的类型为double，大小为8字节，它相对于结构体A地址（00BDF7EC）的成员地址（12）不能被8整除，需要补充4个空白字节。第四个成员c1的类型为char，大小为1字节，它相对于结构体A地址（00BDF7EC）的成员地址（16）能被1整除，不需要补充空白字节。

原则2：结构体作为成员，类型大小按其成员所含最大类型计算。

struct sB{
    char c1;
    sA sA1;
};

例2：struct sB里存有struct sA，其结构体成员sA1的类型大小按8字节计算

原则3：结构体的总大小，为其成员中所含最大类型的整数倍。在例1中即为成员d1类型（double,8）的整数倍。而在例二中即为成员sA1类型（8）的整数倍。

 

2、在有#pragma pack宏的情况下

（1）#pragma pack(1)，例1和例2的情况如下

可以看到其成员均按1作为其类型大小进行对齐，结构体的总大小也为1的整数倍。

 

（2）#pragma pack(2)，例1和例2的情况如下

可以看到其成员均按2作为其类型大小进行对齐，结构体的总大小也为2的整数倍。

（3）#pragma pack(4)，例1和例2的情况如下

可以看到其成员均按4作为其类型大小进行对齐，结构体的总大小也为4的整数倍。

#include<stdio.h>
#include<iostream>
using namespace std;
#pragma pack(2)
struct sA{
    double d1;
    int i1;
    double d2;
    char c1;
};
struct sB{
    char c1;
    sA sA1;
};
 
int main()
{
    sA A;
    sB B;
    cout << "A的地址：" << &A << endl
        << "A.d1的地址：" << &A.d1 << endl
        << "A.i1的地址：" << &A.i1 << endl
        << "A.d2的地址：" << &A.d2 << endl
        << "A.c1的地址：" <<(void*)&A.c1 << endl
        << "A的大小：" << sizeof(A) << endl;
 
    cout << "B的地址：" << &B << endl
        << "B.c1的地址：" <<(void*) &B.c1 << endl
        << "B.sA1的地址：" << &B.sA1 << endl
        << "B的大小：" << sizeof(B) << endl;
    while (1);    
    return 0;
}