内存对齐以及如何关闭内存对齐

Posted 2020-11-08 alexbai

内存对齐以前有接触过，最近又碰到好几次，特整理记录一下。

首先为什么需要内存对齐？

内存对齐(memory alignment).为了提高程序的性能，数据结构（尤其是栈）应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；然而，对齐的内存访问仅需要一次访问。也就是说“内存对齐”应该是编译器的管辖范围，非常依赖平台。

先来看下面的结构体：

1 struct _Test{  
2     int a;  
3     int b;  
4     char c;  
5 }A;

sizeof(A)=?（32位机器）

在32位机器上，如果内存对齐，sizeof(A)=12。

那么如何关闭内存对齐呢？

有两种方式：添加预处理指令 #pragma pack(1) 或者 __attribute__ ((packed))

1 添加预处理指令 #pragma pack(1)

#paragma pack(1)预处理指令的作用是结构体在分配内存时俺一个字节对齐。

 1 #include<stdio.h>  
 2 #pragma pack(1)  
 3 struct _Test{  
 4     int a;  
 5     int b;  
 6     char c;  
 7 }A;  
 8 void main()  
 9 {  
10     printf("sizeof(A) = %d\\n",sizeof(A));  
11 } 

输出结果 就是9。

这里说明一下，如果用了#paragma pack(1)预处理指令，则整个文件中都会关闭内存对齐，如果只想对其中某个或某几个结构其关闭呢，这是就要用到第二种方法了。

2  利用__attribute__ ((packed))指令

 1 #include<stdio.h>  
 2 //#paragma pack(1)  
 3 struct _TestA{  
 4     int a;  
 5     int b;  
 6     char c;  
 7 }__attribute__ ((packed))A;  
 8 
 9 struct TestB{  
10     int a;  
11     int b;  
12     char c;  
13 }B;  
14  
15 void main()  
16 {  
17     printf("%d\\n",sizeof(A));  
18     printf("%d\\n",sizeof(B));  
19 } 

输出结果是 9  12

但是__attribute__ ((packed))这种语法只能在GCC下编译通过，Visual Sudio不支持这种语法，编译不过(仅在VS2008测试过，更高版本是否支持没有测试)。

3. 如果想在Visual Sudio下也能编译，可以采用下面这种方法

 1 #include<stdio.h>  
 2 
 3 #pragma pack(push)
 4 #pragma pack(1)
 5 struct _TestA{  
 6     int a;  
 7     int b;  
 8     char c;  
 9 }A;  
10 #pragma pack(pop)
11 
12 struct TestB{  
13     int a;  
14     int b;  
15     char c;  
16 }B;  
17 
18 void main()  
19 {  
20     printf("sizeof(A) = %d\\n",sizeof(A));  
21     printf("sizeof(B) = %d\\n",sizeof(B));  
22 }

输出结果是 9  12。

其实就是在不使用默认内存对齐的结构提前加上 #pragma pack(push) #pragma pack(1) ，然后在结束的地方加上 #pragma pack(pop)