字节对齐原则

Posted 2021-03-05 xiaokang01

这个问题也是困扰了我很久的一个问题：

为了加快数据存取的速度,编译器默认情况下会对结构体成员和结构体本身存储位置进行处理,使其存放的起始地址是一定字节数的倍数,而不是顺序存放,称为字节对齐.

设对齐字节数为n(n = 1,2,4,8,16),每个成员内存长度为Li,Max(Li)为最大的成员内存长度,字节对齐规则是:

1.       结构体对象的起始地址能够被Max(Li)所整除;

2.       结构体中每个成员相对于起始地址的偏移量,即对齐值应是min(n,Li)的倍数.若不满足对齐值的要求,编译器会在成员之间填充若干个字节;

3.       结构体的总长度值应是min(n,Max)(Li)的倍数,若不满足总长度值的要求,编译器在为最后一个成员分配空间后,会在其后填充若干个字节.

(VC默认的对齐字节数n=8)

开不懂，请看下面例子：

 

#include <iostream>
using namespace std;
// 1加1+编译器补充的2个再加上int 的4个(编译器自动加的)
typedef struct node1  // 1+1+(2)+4 = 8
{
    char c1;
    char c2;
    int a;
}str1 ;
typedef struct str2 // 1+(3)+4+1+(3) = 12
{
    char c1;
    int a;
    char c2;
}str2 ;
typedef struct str3 // 5+(3)+4+2+(2) = 16
{
    char c1[5];
    int b;
    short c;
}str3 ;
typedef struct str4  // 5+(1)+(2)+4 = 12
{
    char c1[5];
    short c;
    int b;
}str4 ;
typedef struct str5 // 1+1+(6)+8 = 16
{
    char c1;
    char c2;
    double a;
}str5 ;
typedef struct str6 // 1+(7)+8+1+(7) = 24
{
    char c1;
    double a;
    char c2;

}str6 ;
typedef struct str7
{
    char c1;
    str1 s; // 相当于吧str1的结构放在这 char,char,int
    double b;
}str7 ; // 1+1+1+(1)+4+4 = 12

int main()
{
    str1 s1;
    str2 s2;
    str3 s3;
    str4 s4;
    str5 s5;
    str5 s6;
    str7 s7;
    str8 s8;
    cout << "s1 = " << sizeof(s1)<<endl;
    cout << "s2 = " << sizeof(s2)<<endl;
    cout << "s3 = " << sizeof(s3)<<endl;
    cout << "s4 = " << sizeof(s4)<<endl;
    cout << "s5 = " << sizeof(s5)<<endl;
    cout << "s6 = " << sizeof(s6)<<endl;
    cout << "s7 = " << sizeof(s7)<<endl;
    cout << "s8 = " << sizeof(s8)<<endl;
    return 0;
}

 

图解：

str1

 

str2：

 

 

 str3：

 

 

str4：

 

 str5：

 

 

str6：