编译器如何在 struct 中完成内存分配？ [复制]

Posted 2023-02-17

【中文标题】编译器如何在 struct 中完成内存分配？ [复制]

【英文标题】：how is memory allocation done in struct by compiler? [duplicate]

【发布时间】：2014-01-08 12:18:30

【问题描述】：

考虑到int占用4个字节，char占用1个字节，下面结构占用的大小应该是9 [ 4 + 1 + 4 ]，但实际上是12个字节[ 4 + 4 + 4 ]。

原因：char y保留4字节内存，y占用1字节，其余3字节未使用。

struct some_struct 
    int x;
    char y;        
    int z;
;

问题 1： 那么为什么编译器会这样呢？ （假设我有一个 X8086 架构）

问题2：如果它是一个联合（不是结构）怎么办？

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非常感谢大家的回答，我意识到我应该只在发布问题之前在 SO 上搜索它。

【问题讨论】：

1.因为对齐。 2. 如果你有一本好书呢？

这个问题经常出现。我发现了一个这样的副本。答案是padding。

结构中为什么会出现日期类型的填充，是因为代码的访问效率。有关详细信息，请参阅en.wikipedia.org/wiki/Data_structure_alignment。不能使用 union 代替，因为它的作用与 struct 不同，除非您真的想要 union 的作用，即在同一 mememoy 位置重叠所有成员。

@ac_c0der 你真的是说8086吗？ AFAIR，8086 是 16 位，所以我猜，填充（如果有的话）将是 2 个字节，而不是 4...

【参考方案1】：

您要查找的术语是padding。它在很大程度上取决于架构。一些架构支持“打包”结构。

除非给定机器上的编译器明确说明使用了哪种填充，否则无法做出任何假设。 C/C++ 标准没有定义。

填充量通常取决于当前和下一个字段的大小。如果第一个字段为 1 个字节，第二个为 4 个字节，则第一个字段将填充 3 个字节。这与变量寻址问题有关 - 有时无法在非 %4==0 地址上分配四字节变量。即使有可能 - 它也可能会引入额外的开销并使代码运行速度变慢，因此默认情况下通常不会这样做。 #pragma pack 可以改变 VS 中的行为。

Union 是完全不同的野兽。它为所有成员使用相同的内存。它的大小通常等于其最大成员的大小。其他成员根本不会使用它的所有内存。

【讨论】：

“有时无法分配...”对 - 或者不对齐的成本更高（它的软版本）。

【参考方案2】：

对于您的第一个问题，请参阅此 [a link] (http://www.avabodh.com/cin/structure.html)，对于第二个问题，请参阅此a link。

【参考方案3】：

对于 struct：其元素按照它们在结构中声明的顺序分配。它将每个成员放在单独的内存中，位于一个连续的区域中。请参阅How are C struct members allocated? 了解更多信息。

对于union，顾名思义，定义了一个结构，其中所有成员占用相同的内存空间。查看Unions versus structures in C 获取示例。