struct 内存对齐

本文介绍了struct在编程中的内存对齐概念,包括自然对齐和指定对齐两种方式。自然对齐遵循结构体成员中size最大的成员对齐原则,而指定对齐则可通过#pragma pack(n)伪指令来设定对齐字节数。举例说明了不同对齐方式对结构体大小的影响。

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struct 是一种复合数据类型,其构成元素既可以是基本数据类型(如 int、long、float 等)的变量,也可以是

一些复合数据类型(如 array、struct、union 等)的数据单元。对于结构体,编译器会自动进行成员变量的对齐,

以提高运算效率。缺省情况下,编译器为结构体的每个成员按其自然对界(natural alignment)条件分配空间。各

个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储,第一个成员的地址和整个结构的地址相同。

对齐方式:

1.自然对齐:默认对齐方式,是指按结构体的成员中size最大的成员对齐

例如:

struct example 

{
       char a;
       short b;
       char c;
};

在example 中,size最大的是short ,长度为2个字节,因此结构体中的char成员a、c都以2为单位对齐,那么sizeof(example) = 6;

struct example 

{
       char a;
       int b;
       char c;
};

此时,sizeof(example) = 12;
2.指定对齐:利用伪指令改变缺省的对界条件:

(1)使用伪指令#pragma pack (n),编译器将按照 n 个字节对齐;
(2)使用伪指令#pragma pack (),取消自定义字节对齐方式;

注意:

如果#pragma pack (n)中指定的 n 大于结构体中最大成员的 size,则其不起作用,结构体 仍然按照 size 最大的成员进行对界

例如:

#pragma pack (n)

struct example 
{
      char a;
      int b;
      char c;
};

#pragma pack ()

当 n 为 4、8、16 时,其对齐方式均一样,sizeof(example)的结果都等于 12。

而当n为2 时,其发挥了作用,使得 sizeof(naturalalign)的结果为 8。

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