一、基础知识:
⾸先得掌握结构体的对⻬规则:
1. 结构体的第1个成员对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处。
2. 从第2个成员变量开始,都要对⻬到某个的整数倍的地址处。
(对⻬数 = 编译器默认的⼀个对⻬数与该成员变量⼤⼩的较⼩值。
- VS 中默认的值为 8
- Linux中 gcc 没有默认对⻬数,对⻬数就是成员⾃⾝的⼤⼩)
3. 结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数(结构体中每个成员变量都有⼀个对⻬数,所有对⻬数中最⼤的)的
整数倍。
4. 如果嵌套了结构体的情况,嵌套的结构体成员对⻬到⾃⼰的成员中最⼤对⻬数的整数倍处,结构
体的整体⼤⼩就是所有最⼤对⻬数(含嵌套结构体中成员的对⻬数)的整数倍。
二、练习
Ⅰ
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));
1.结构体的第1个成员c1对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处
2.从第2个成员变量i开始,都要对⻬到某个的整数倍的地址处:
对⻬数 = 编译器默认的⼀个对⻬数与该成员变量⼤⼩的较⼩值=min{8,4}=4,所以i从偏移量4开始往后放4个字节,那么偏移量1——3就空出来了
第3个变量c2,对齐数=min{8,1}=1,所以c2从偏移量8开始占一个字节
3.最终占了0——8共9个字节,这是最终结构体的总大小吗,三个成员变量的最大对齐数=max{1,4,1}=4,而结构体大小是这个数的整数倍,所以是12
Ⅱ
struct S2
{
char c3;
struct S1 s1;
double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
c3起始位置偏移量为0,占一个字节;由基础4.(如果嵌套了结构体的情况,嵌套的结构体成员对⻬到⾃⼰的成员中最⼤对⻬数的整数倍处,结构体的整体⼤⼩就是所有最⼤对⻬数(含嵌套结构体中成员的对⻬数)的整数倍。)知结构体s1的最大对齐数是4,那么s1起始地址偏移量是4,往后占12个字节;d的对齐数=min{8,8}=8,从8的倍数16开始算起始位置,往后占8个字节,到偏移量23;那么0——23共24个字节大小是不是结构体S2的大小呢,最大对齐数=max{1,4,8}=8,24是8的整数倍,所以这个结构体大小是24
三、为什么存在内存对⻬?
为了访问未对⻬的内存,处理器需要作两次内存访问;⽽对⻬的内存访问仅需要⼀次访问。
那在设计结构体的时候,我们既要满⾜对⻬,⼜要节省空间,如何做到:
让占⽤空间⼩的成员尽量集中在⼀起
四、默认对齐数可以修改
结构体在对⻬⽅式不合适的时候,我们可以⾃⼰更改默认对⻬数。
#pragma 这个预处理指令,可以改变编译器的默认对⻬数
#include <stdio.h>
#pragma pack(1)//设置默认对⻬数为1
struct S
{
char c1;
int i;
char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的对⻬数,还原为默认
int main()
{
//输出的结果是什么?
printf("%d\n", sizeof(struct S));
return 0;
}