关于C/C++语言字节对齐

关于C/C++语言字节对齐

数据类型	char	short	int	long	float	double	long double
gcc3.2.2	1	2	4	4	4	8	12
Visual C++	1	2	4	4	4	8	8

 

共用体变量的所占字节数为最大数据类型成员的大小，例如 union Union { int i,char  ch}; Union test; 则test  的大小为4(int类型的大小)。

 

枚举类型变量大小为4字节。  

 

结构体类型变量的大小问题是一些公司招聘的时候很受青睐的题目。在谭的书中没有涉及到这个问题，严格的说这是个跟编译器字节对齐关系挺大的问题。为了使CPU对变量的进行快速高效的访问，变量的起始地址应该满足某些特性，即所谓的对齐。关于字节对齐有两个重要的宏，#pragma pack (n)和#pragma pack 第一个宏是强制编译器一般以n的倍数进行地址对齐（还有特殊情况以小于n的字节数进行对齐），第二个宏结束前面设置的对齐方式，恢复到编译器默认的对齐方式。在Visual C++下默认的字节对齐数为8。

 

结构体中的变量item在结构体中相对于首地址的偏移量应该是 X 的倍数，X 由如下式子确定：X=min(n,sizeof(item))，举个例子(设n为8）：struct Test { char c1; char c2; int i};  如果定义了变量Test  t ，那么在存储 t 的 i 时 X 就应该是min(8，sizeof（int））即为4的倍数，即 i 相对于结构体首地址的偏移量必须是4的倍数，所以 t 的大小就应该为8字节（在c1和c2后填充了两个字节以满足前述条件）。对于struct { char c1; char c2}不会出现填充的的情况，每个成员相对首地址的偏移量也满足是X的倍数（此时X为1），其大小为2字节。

  

还有一种特殊情况，就是空结构体。在Visual C++下其大小为1，即struct{}类型的变量在VC下输出其大小是1，解释就是VC为每个结构体变量分配一个字节的内存，以使该变量有个地址；而在gcc下输出其大小为0，我的理解是既然此结构体一个成员都没有，程序中就不会访问它，因此也不必分配内存，如果编译器碰到有访问此结构体成员的情况就会报错。

 

仔细分析以下程序

#include <iostream.h>

struct t1{

    char a;

    int b;

    char c;

};

struct t2{

    char a;

    char b;

    int c;

};

struct t3{

    char a;

    double b;

    int c;

};

struct t4 {

    short a[3];

    long b;

    char c;

};

struct t5{

    int a;

    t4 b;

    char c;

};

struct t6{

    char c;

    int a;

    t3 b;

};

int main()

{

    t1 a1;

    t2 a2;

    t3 a3;

    t4 a4;

    t5 a5;

    t6 a6;

    cout<<sizeof(a1)<<endl;//12

    cout<<sizeof(a2)<<endl;//8

    cout<<sizeof(a3)<<endl;//24

    cout<<sizeof(a4)<<endl;//16

    cout<<sizeof(a5)<<endl;//24

    cout<<sizeof(a6)<<endl;//32

    return 0;

}

 

如果是类的对象的话，请分析下面程序

#include <iostream.h>

 

class CA

{

public:

        CA(){

           a = 0;

           c = 'a';

        }

         ~CA(){}

private:

char c;

         int a;

static int b;   //存储在静态存储区内

         double d;

};

int CA::b = 8;

int main()

{

    CA cc;

    cout<<sizeof(cc)<<endl;   //16

    return 0;

}