结构体内存的对齐方式

Posted 2020-10-11 创世界

STM32中  

INT为 4字节

 

short  int 为2字节

 

 

 

 

结构体内存对齐规则

结构体所占用的内存与其成员在结构体中的声明顺序有关，其成员的内存对齐规则如下：

（1）每个成员分别按自己的对齐字节数和PPB（指定的对齐字节数，32位机默认为4）两个字节数最小的那个对齐，这样可以最小化长度。

（2）复杂类型(如结构)的默认对齐方式是它最长的成员的对齐方式，这样在成员是复杂类型时，可以最小化长度。

（3）结构体对齐后的长度必须是成员中最大的对齐参数（PPB）的整数倍，这样在处理数组时可以保证每一项都边界对齐。

（4）计算结构体的内存大小时，应该列出每个成员的偏移地址，则其长度=最后一个成员的偏移地址+最后一个成员数的长度+最后一个成员的调整参数（考虑PPB）。

下面举例说明上述规则：

#include
#pragma pack(2) //指定PPB为2
struct T{
char a; //偏移地址0
int b; //偏移地址2
char c; //偏移地址6
};

#pragma pack() //恢复原来默认PPB，32位下为4

int main(int argc,char * argv[])
{
printf("sizeof(struct T));
return 0;
}

最后输出的结果为：8。语句#pragma pack(2)的作用是指定结构体按2字节对齐，即PPB=2。分析如下：

变量a默认为1字节，PB=2，所以a按1字节对齐，a的偏移地址为0。

变量b默认为4字节（在32位机器中int为4字节），PB=2，所以b按2字节对齐，b的偏移地址为2。

变量c默认为1字节，PB=2，所以c按1字节对齐，偏移地址为6。

此时结构体的计算出的字节数为7个字节。最后按规则3，结构体对齐后的字节数为8。sizeof(T)=6+1+1=8

图解：

 

3.范例

（1）#pragma pack(2) //指定PPB为2

struct T{
char a; //偏移地址0
char b; //偏移地址1
int c; //偏移地址2
};

则sizeof(T)=最后一个成员的偏移地址+最后一个成员数的长度=2+4=6。

（2）

struct T1{
char a; //偏移地址0
char b; //偏移地址1
int c; //偏移地址4
};

struct T2{
char a; //偏移地址0
int b; //偏移地址4
char c; //偏移地址8
};

PPB=4,则sizeof(T1)=4+4=8；sizeof(T2)=8+1=9,9不能整除4,故调整数为3，即sizeof(T2)=8+1+3=12

4.注意的问题

（1）字节对齐取决于编译器；

（2）一定要注意PPB大小，PPB大小由pragam pack(n)指定；

（3）结构体占用的字节数要能被PPB整除。