C++内存对齐

本文详细介绍了C++内存对齐的三条核心规则,并通过实例演示如何计算结构体的实际大小,以及在使用预处理指令#pragma pack进行内存对齐调整的情况。了解内存对齐对于优化程序性能至关重要。

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C++内存对齐

请记住三条内存规则(在没有#pragam pack宏的情况下):

  1.数据成员对齐规则:struct, union的数据成员,第一个数据成员放在offset为0的地方,之后的数据成员的存储起始位置都是放在该数据成员大小的整数倍位置。如在32bit的机器上,int的大小为4,因此int存储的位置都是4的整数倍的位置开始存储。

  2.结构体作为数据成员的对齐规则:在一个struct中包含另一个struct,内部struct应该以它的最大数据成员大小的整数倍开始存储。如 struct A 中包含 struct B, struct B 中包含数据成员 char, int, double,则 struct B 应该以sizeof(double)=8的整数倍为起始地址。

  3.收尾工作的对齐规则:整个struct的大小,应该为最大数据成员大小的整数倍。

 

实例演示:

  struct A

  {

    char a;   //内存位置:  [0]

    double b;   // 内存位置: [8]...[15]

    int c;    // 内存位置: [16]...[19]  ----  规则1

  };        // 内存大小:sizeof(A) = (1+7) + 8 + (4+4) = 24, 补齐[20]...[23]  ----  规则3

 

  struct B

  {

    int a,    // 内存位置: [0]...[3]

    A b,       // 内存位置: [8]...[31]  ----  规则2

    char c,   // 内存位置: [32]

  };         // 内存大小:sizeof(B) = (4+4) + 24 + (1+7) = 40, 补齐[33]...[39]

  *注释:(1+7)表示该数据成员大小为1,补齐7位;(4+4)同理。

  如果把这个例子看懂了,那内存对齐就没有问题了!:)

 

有#pragam pack宏的情况下:

  如果在代码前添加 #pragam pack(1),则 sizeof(A) = 1 + 8 + 4 = 13;  sizeof(B) = 4 + 13 + 1 = 18;   看懂#pragam pack(1)的作用了吗?告诉编译器按照1来进行内存对齐,即没有内存对齐!

  #pragam pack(2),sizeof(A) = ?, sizeof(B) = ? 赶紧实践下把!

 

内容概要:本文详细介绍了900W或1Kw,20V-90V 10A双管正激可调电源充电机的研发过程和技术细节。首先阐述了项目背景,强调了充电机在电动汽车和可再生能源领域的重要地位。接着深入探讨了硬件设计方面,包括PCB设计、磁性器件的选择及其对高功率因数的影响。随后介绍了软件实现,特别是程序代码中关键的保护功能如过流保护的具体实现方法。此外,文中还提到了充电机所具备的各种保护机制,如短路保护、欠压保护、电池反接保护、过流保护和过温度保护,确保设备的安全性和可靠性。通讯功能方面,支持RS232隔离通讯,采用自定义协议实现远程监控和控制。最后讨论了散热设计的重要性,以及为满足量产需求所做的准备工作,包括提供详细的PCB图、程序代码、BOM清单、磁性器件和散热片规格书等源文件。 适合人群:从事电力电子产品研发的技术人员,尤其是关注电动汽车充电解决方案的专业人士。 使用场景及目标:适用于需要高效、可靠充电解决方案的企业和个人开发者,旨在帮助他们快速理解和应用双管正激充电机的设计理念和技术要点,从而加速产品开发进程。 其他说明:本文不仅涵盖了理论知识,还包括具体的工程实践案例,对于想要深入了解充电机内部构造和工作原理的人来说是非常有价值的参考资料。
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