关于字节对齐的讨论

结构体长度探究

最新推荐文章于 2022-07-26 01:08:12 发布

原创最新推荐文章于 2022-07-26 01:08:12 发布 · 1.4k 阅读

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#microsoft #编译器 #gcc #linux #struct #windows

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本文探讨了结构体在不同编译器下（GCC与VC）的字节对齐规则及长度计算，特别是在包含double类型成员时的情况。Linux下GCC遵循4字节对齐原则，结构体长度为20字节；而在Windows下VS/MinGW GCC遵循8字节对齐原则，长度为24字节。

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在《程序员面试宝典》上看到的一道题，求结构体的长度。我觉得考虑到字节对齐，char占4位sizeof(test)应该是8+4+4+4=20，可是为什么答案是24？书上也说了如果结构体内有长度大于处理器位数的元素，那么以处理器的位数为对齐单位。

struct
{ 
	double a; 
	float b; 
	int c; 
	char d; 
}test;

书上P49提到的a) 结构体的长度一定是最长的数据元素的整数倍和 b) 如果结构体内存在大于处理器位数的元素，则以处理器的位数为对齐单位；两者本身就是矛盾的。考虑含double元素的结构体数组，如上例，若结构体字节对齐后长度为20，则数组下一个单位double元素则不能对齐。那编译器到底是如何处理的呢？

答案是这是编译器相关的。在GCC上是20字节，在VC上是24字节！

对test中char d做对齐扩展主要是为了满足 test t[2] 数组中&(t[1].a)的地址对齐要求，而Linux/Windows 对齐规则稍有区别。
Linux：是2(short), 4（大于short）字节对齐
Microsoft对齐要求更严格： K字节基本对象的地址必须是K的倍数，K = 2,4,8
So：
Linux gcc 是20，因为是按4字节对齐。
Windows VS/MinGW gcc 是24，因为有double，是按照8字节对齐。
参考： CSAPP 3.9.3数据对齐。（P170）

详细讨论贴见http://bbs.byr.cn/#!article/CPP/60531。其中有一些详细介绍字节对齐的链接，大家有兴趣可以看看~

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