C语言中结构体的内存对齐与位段详解

C语言结构体内存对齐与位段解析
原创 已于 2022-09-28 19:47:48 修改 · 729 阅读 · 2 ·
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#c语言 #数据结构 #算法

于 2022-09-24 19:00:56 首次发布
本文详细探讨了C语言中结构体的内存对齐规则，包括offsetof宏、结构体成员的偏移量计算以及内存对齐的四个原则。同时，介绍了位段的特性，指出位段成员必须是int及其变种，且位段空间按int或char分配，不跨平台。通过实例分析了位段内存分配的过程，解释了为何在某些情况下位段占用的字节数可能不同于预期。

一 结构体的内存对齐

struct s1
{
   
   
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
struct s2
{
   
   
	char c1;
	char c2;
	int i;
};<
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C语言重难点：内存对齐和位段
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一：结构体内存对齐 （1）为什么要存在内存对齐 平台原因（移植原因）： 不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些平台只能在某些地址处取得某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。 比如，当一个平台要取一个整型数据时只能在地址为4的倍数的位置取得，那么这时就需要内存对齐，否则无法访问到该整型数据。 性能原因： 数据结构（尤其是栈）应该尽可能的在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需一次。 核心思想就是：以空间换取时间 （2）结构体对齐规则
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结构体是由一系列具有相同或不同类型的数据构成的数据集合，也叫结构，它是一种数据类型当我们描述一个人的年龄时我们可以使用，int age = 18；但是如果我们要描述一个人呢？很显然我们无法仅靠一个age就实现对一个人的描述，所以就有了结构体，在结构体中我们可以包含多种类型的数据，这样就可以实现对一个人的描述比如身高、爱好、体重等等。
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结构体 结构体类型的声明 结构体的声明 struct tag { member-list;//成员列表 }variable-list ; //声明一个结构体类型 //声明一个学生类型，是想过学生类型来创建学生变量（对象） //描述学生：属性-名字+电话+性别+年龄 struct Stu { char name[20];//名字 char tele[12];//电话 char sex[10];//性别 int age; } s4,s5,s6;//全局变量 struct Stu s3;//全局变
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C语言：--位域和内存对齐
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位域位域是指信息在保存时，并不需要占用一个完整的字节，而只需要占几个或一个二进制位。为了节省空间，C语言提供了一种数据结构，叫“位域”或“位段”。“位域“是把一个字节中的二进位划分为几个不...
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1:结构体 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> //系统默认对齐数为8,成员对齐数和默认对齐数,取较小值 //总的字节数必须为最大对齐数的整数倍 struct A { int a; // 对齐数为4(位置顺序必须为4的倍数才能放) char b;//对齐数为1(位置顺序必须为1的倍数才能放) int c;//c的位置本来应该是5,但5不是4的倍数,所以不行
结构体、位段和联合体内存存储
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结构体内存对齐 计算结构体的大小： 对齐规则： 1.基本数据类型有一个对齐值 2.自定义类型也有一个对齐值 3.指定对齐值 4.有效对齐值 #include<stdio.h> struct S1 { char c1; //1 + 3 int i; //4 char c2; //2 + 2 }; int main() { printf("%d\n", sizeof(struct S1)); system("pause"); return 0; } 结构体中 int
C语言中位域对齐讲解
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有些信息在存储时，并不需要占用一个完整的字节， 而只需占几个或一个二进制位。例如在存放一个开关量时，只有 0 和 1 （bool）两种状态，用一位二进位即可。为了节省存储空间，并使处理简便，Ｃ语言又提供了一种数据结构，称为“位域”或“位段”。所谓“位域”是把一个字节中的二进位划分为几个不同的区域，并说明每个区域的位数。每个域有一个域名，允许在程序中按域名进行操作。这样就可以把几个不同的对象用一个字节的二进制位域来表示。提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考以上就是今天要讲的内容~
C语言-结构体内存对齐、位段
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文章目录一、结构体内存对齐1.结构体对齐规则2.为什么存在内存对齐?3.修改默认对齐数二、位段1.什么是位段2.位段的内存分配3 位段的跨平台问题 一、结构体内存对齐 1.结构体对齐规则 如何计算结构体的大小？首先看结构体的对齐规则： 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。 对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。 VS中默认的值为8 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。 如果嵌套了结构体的情况
C语言 之 结构体内存对齐 - 位段 - 枚举 - 联合体
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目录 一. 结构体内存对齐 1.练习题 2. 如何计算？掌握结构体对齐规则: 3.为什么存在内存对齐 ？ 4.修改默认对齐数 二.位段 1.什么是位段 2.位段的内存分配 3.位段的跨平台问题 三.枚举 1.枚举的类定义 2.枚举的优点 四.联合体(共用体) 1.联合体类型定义 2.联合体大小计算 一. 结构体内存对齐 1.练习题 //练习1 struct S1 { char c1; int i; char c2; }; printf("...
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一篇博客带你玩转C语言中---结构体内存对齐和位段的相关知识
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文章目录 前言 一、结构体内存对齐 1.结构体中存在内存对齐 2.如何计算 3.为什么存在结构体的内存对齐 4.修改默认对齐数 二、位段 1.什么是位段 2.位段的内存分配 3.位段的跨平台问题 4.位段的作用 前言 C语言本身自带了许多变量类型，比如： int 、float 、double等等，但是在我们的日常编程中，也会自己定义一些类型，比如：struct（结构体类型）、enum（枚举类型）、union（共用体类型），这三个都是属于自定义类型，在他们中有两个常考的知识点..
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