C语言结构体内存分配问题

本文详细解析了C语言中结构体内存对齐的原则及其实现机制,通过具体实例展示了不同成员顺序对结构体大小的影响,并解答了相关面试题。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

首先需要明白结构体内存对齐的好处:提高访问效率。但是会造成一定的空间浪费。

C语言结构体服从以下原则:

1.内存对齐

  1.结构体大小必须是结构体占用最大字节数成员的整数倍,这样在处理数组时可以保证每一项都边界对齐

  2.结构体的每一个成员起始地址必须是自身类型大小的整数倍

  3.字节对齐取决于编译器,Keil默认4字节

typedef struct
{
    u8 a;
    u8 b;
    short c;
}STORE_INFO;
STORE_INFO StoreInfo;

 u8 u8 short 占用4个字节

typedef struct
{
     u8 a;
     short c;
     u8 b;
}STORE_INFO;
STORE_INFO StoreInfo;

 u8 short u8 占用6个字节

typedef struct
{
    short c;
    u8 a;
    u8 b;
}STORE_INFO;
STORE_INFO StoreInfo;

short u8 u8占用4个字节

可见同样的三个成员,定义顺序不一样,结构体占用字节数就不一样,但是始终满足:

结构体大小必须是结构体占用最大字节数成员的整数倍

但是为什么成员的顺序不同,结构体占用字节数也不同呢?

还是字节对齐的问题

typedef struct
{
    u8 a;
    short b; 
    u8 c;
}STORE_INFO;

对于这个结构体

KEIL默认按4字节对齐,但实际上由于结构体中单个成员的最大占用字节数为2字节,因此实际还是按2字节对齐

所以假设a的地址是0,由于结构体的每一个成员起始地址必须是自身类型大小的整数倍

所以b的起始地址不可能是1,那么b的地址就是2~3,c就是4

但是加起来是5个字节,但是不满足结构体大小必须是结构体占用最大字节数成员的整数倍

所以需要补1个字节,总共占用6个字节!

【下面一些关于结构体内存对齐的面试题】

1.

struct name
{
    char str;
    int num;
    short x;
};

//问题: 求sizeof(name)= ?

//答案: 12  




struct name1
{
    char str;
    short x;
    int num;
};

//问题: 求sizeof(name1)= ?

//答案: 8  

 

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