#pragma使用分析

1 #pragma简介

• #pragma用于指示编译器完成一些特定的动作。
• #pragma所定义的很多指示字是编译器特有的。
• #pragma在不同的编译器是不可移植的。
  
  • 编译器会忽略它不认识的#pragma指令（预处理器不会处理#pragma指令）。
  • 不同的编译器可能以不同的方式解释同一条#pragma指令。
• 一般用法：#pragma parameter。
  
  • 注：不同的parameter参数语法和意义各不相同。

2 #pragma message

• message参数在大多数的编译器中都有相似的实现。
• message参数在编译输出消息到编译输出窗口中。
• message用于条件编译中可提示代码的版本信息。

例如：

#if defined(ANDROID20)
    #pragma message(“Compile Android SDK 2.0…”)
    #define VERSION “Android 2.0”
#endif

注意：与#error和#warning不同，#pragma message仅仅代表一条编译消息，不代表程序错误。

实例分析：#pragma message使用分析

#include <stdio.h>

#if defined(ANDROID20)
    #pragma message("Compile Android SDK 2.0...")
    #define VERSION "Android 2.0"
#elif defined(ANDROID23)
    #pragma message("Compile Android SDK 2.3...")
    #define VERSION "Android 2.3"
#elif defined(ANDROID40)
    #pragma message("Compile Android SDK 4.0...")
    #define VERSION "Android 4.0"
#else
    #error Compile Version is not provided!
#endif

int main()
{
    printf("%s\n", VERSION);

    return 0;
}

3 #pragma once

• #pragma once用于保证头文件只被编译一次。
• #pragma once是编译器相关的，不一定被支持。

前者包含了多次因此编译器会处理多次，效率比较低；后面一个只会处理一次，所以编译效率会高很多。

比较通用有效的方式：

#ifndef _H_
#define _H_
#pragma once
//source code
#endif

4 #pragma pack

• 什么是内存对齐？
  
  • 不同类型的数据在内存中按照一定的规则排列，而不一定是顺序的一个接一个的排列。

默认字节对齐的情况下：

• 为什么需要内存对齐？
  
  • CPU对内存的读取不是连续的，而是分成块读取的，块的大小只能是1、2、4、8、16…字节；
  • 当读取操作的数据未对齐，则需要两次总线周期来访问内存，因此性能会大打折扣；
  • 某些硬件平台只能从规定的相对地址处读取特定类型的数据，否则产生硬件异常；
• #pragma pack用于指定内存对齐方式。

两者结果均为8。

• struct占用的内存大小
  
  • 第一个成员起始于0偏移处。
  • 每个成员按其类型大小和pack参数中较小的一个进行对齐：偏移地址必须能被对齐参数整除，结构体成员的大小取其内部长度最大的数据成员作为其大小(当一个struct变量是另一个struct成员变量的时候，此时不用考虑被嵌套在内部的结构其第一个成员起始位0偏移处，并且按照成员struct结构体之前的对齐方式进行对齐)。
  • 结构体总长度必须为所有对齐参数的整数倍。
  • 编译器在默认情况下按照4字节对齐。

 #include <stdio.h>

 #pragma pack(1)

 struct s1
 {
      char a;
      short b;
      char c;
      int d;
 };
 #pragma pack()

 #pragma pack(4)
 struct s2
 {
      struct s1 s;
 };

 #pragma pack()
 int main(void)
 {
      printf("sizeof(struct s1) = %d\n", sizeof(struct s1));
      printf("sizeof(struct s2) = %d\n", sizeof(struct s2));

      return 0;
 27 }

// gcc
// sizeof(struct s1) = 8
// sizeof(struct s2) = 8

#include <stdio.h>

#pragma pack(2)
struct Test1
{
    char  c1;
    short s;
    char  c2;
    int   i; 
};
#pragma pack()

#pragma pack(4)
struct Test2
{
    char  c1;
    char  c2;
    short s;
    int   i;
};
#pragma pack()

int main()
{
    printf("sizeof(Test1) = %d\n", sizeof(struct Test1)); //10
    printf("sizeof(Test2) = %d\n", sizeof(struct Test2)); //8

    return 0;
}

#include <stdio.h>

#pragma pack(8)

struct S1
{
    short a;
    long b;
};

struct S2
{
    char c;
    struct S1 d;
    double e;
};

#pragma pack()

int main()
{
    printf("%d\n", sizeof(struct S1));//8
    printf("%d\n", sizeof(struct S2));//20

    return 0;
}

// 注意：vc中sizeof(struct S2)为24，而在gcc中为20，主要原因是gcc中不支持8字节对齐，所以直接忽略，默认为4字节对齐。

5 小结

• #pragma用于指示编译器完成一些特定的动作。
• #pragam所定义的很多指示字是编译器特有的。
  
  • #pragma message用于自定义编译消息。
  • #pragma once用于保证头文件只被编译一次。
  • #pragma pack用于指定内存对齐方式。