数据对齐与sizeof()

 面试题中 sizeof 的出现率还是很高的吧。常见的题，大家肯定也是知道答案的。但原因是否都了解呢？

 

下面就用VC 6来做一些这样的题。

 

void main()
{
	int a=6;
	char str[10]="";
	char *p = str;
	double da;
	cout<<"size of b: "<<sizeof(a)<<endl;
	cout<<"size of str: "<<sizeof(str)<<endl;
	cout<<"size of p pointer: "<<sizeof(p)<<endl;
	cout<<"size of double: "<<sizeof(da)<<endl;}
    //结果：
	//4 因为 a 是整型 其长度是 4位
	//10 这个不解释
	//4 求的是指针的长度，指针也是 4 位
	//8 double 型的长度是 8
}

那结构体的长度怎么求呢？

请看下面解释：

 

struct s1
{
int a;
double b;
int c;
};

struct s2
{
int a;
int c;
double b;
};

sizeof(s1) = ?, sizeof(s2) = ?

结果：sizeof(s1) = 24，sizeof(s2) = 16

可见，虽然两个结构体所含的元素相同，但因为其中存放的元素类型顺序不一样，所占字节也出现差异。这就是字节对齐原因。

 

字节对齐的计算。

 

结构体长度求法：
　　a.成员都相同时（或含数组且数组数据类型同结构体其他成员数据类型）：
　　结构体长度=成员数据类型长度×成员个数（各成员长度之和）;
　　结构体中数组长度=数组数据类型长度×数组元素个数；
　　b 成员不同且不含其它结构体时;
　　(1).分析各个成员长度；
　　(2).找出最大长度的成员长度M（结构体的长度一定是该成员的整数倍）；
　　(3).并按最大成员长度出现的位置将结构体分为若干部分；
　　(4).各个部分长度一次相加，求出大于该和的最小M的整数倍即为该部分长度
　　(5).将各个部分长度相加之和即为结构体长度
　　c含有其他结构体时：
　　(1).分析各个成员长度；
　　(2).对是结构体的成员，其长度按b来分析，且不会随着位置的变化而变化；
　　(3).分析各个成员的长度（成员为结构体的分析其成员长度），求出最大值；
　　(4).若长度最大成员在为结构体的成员中，则按结构体成员为分界点分界；
　　其他成员中有最大长度的成员，则该成员为分界点；
　　求出各段长度，求出大于该和的最小M的整数倍即为该部分长度
　　(5).将各个部分长度相加之和即为结构体长度

 

举例来说：
　　1.struct test1
　　{ int a;
　　 int b[4];
　　};
　　sizeof(test1)=sizeof(int)+4*sizeof(int)=4+4*4=20;
　　2. struct test2
　　{ char a;
　　 int b;
　　 double c;
　　 bool d;
　　};
　　分析：该结构体最大长度double型，长度是8，因此结构体长度分两部分：
　　第一部分是a、 b、 c的长度和，长度分别为1，4，8，则该部分长度和为13，取8的大于13的最小倍数为16；
　　第二部分为d，长度为1，取大于1的8的最小倍数为8，
　　两部分和为24，故sizeof(test2)=24;
　　3. struct test3
　　{
　　 char a;
　　 test2 bb;//见上题
　　 int cc;
　　}
　　分析：该结构体有三个成员，其中第二个bb是类型为test2的结构体，长度为24，且该结构体最大长度成员类型为double型，以后成员中没有double型，所以按bb分界为两部分：
　　第一部分有a 、bb两部分，a长度为1，bb长度为24，取8的大于25的最小倍数32；
　　第二部分有cc，长度为4，去8的大于4的最小倍数为8；
　　两部分之和为40，故sizeof(test3)=40;

 

下面结构体转自：

http://apps.hi.baidu.com/share/detail/6503863