C++之数据对齐

最新推荐文章于 2024-10-05 11:48:17 发布

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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_36570733/article/details/78171562

本文深入探讨了数据对齐的基本概念，包括自身对齐值、指定对齐值与有效对齐值等，并通过实例说明如何应用这些概念来提高CPU读取数据的效率。

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CPU在读取数据时会一次读取好几个字节，比如第一次读取0x00~0x03四个字节处理，第二次读取0x04~0x07四个字节处理，而不巧的是一个int型数据刚好存储于0x02~0x05这一片连续区域，那么为了读取这个int数据，CPU不得不读取两次内存再分别取高低字节进行拼凑才能够得到该数据，效率很低。

所以引入了数据对齐这么一个办法，首先了解一下自身对齐值、指定对齐指、有效对齐值的概念。

1. 基本数据类型的自身对齐值：就是对基本数据类型sizeof()后得到的值，记住：char-1Byte，short-2Byte，int-4Byte，float-4Byte，long-4Byte，long long-8Byte，double-8Byte。

2.结构体或者类的自身对齐值：就是其数据成员中sizeof()最大那个的值。

3.数组的自身对齐值：数组元素类型的大小，eg: int a[20]; a的自身对齐值为4Byte。

4.指定对齐值：#pragma pack (value)，其中value的值就是指定的对齐值大小。

5.有效对齐值：将自身对齐值与指定对齐值进行比较后，较小的那个即为有效对齐值。

注意：有效对齐值才是我们在数据对齐时要使用的，自身对齐值及指定对期指的作用仅仅是比较得到有效对齐值。有效对齐值N表示该数据的存储起始地址%N=0。

再来了解数据对齐的基本规则：

1.数据或结构体、类中的数据成员的存储起始地址为有效对齐值N的倍数。

2.结构体或类或联合体最终的大小应为有效对齐值N的倍数（圆整）。

最后贴1个程序供自己实战一下，这个程序来自博客http://www.cnblogs.com/bakari/archive/2012/08/27/2658956.html

struct Practice2
{
　　struct T1
　　{
　　　　char _cA;
　　　　int _iB;
　　　　float _fC;
　　　} _objX;
　　int _iD;
　　char _iE;
};

1、求出此结构体在默认情况下的大小，并将其内存布局通过图文并茂的方式描述清楚。

2、若在此结构体上之前加入#pragma pack(4),之后加上#pragma pack()，那么此时，其大小又为多少？

解：(1)0x00~0x11存T1，0x12~0x15存_iD，0x16存_iE，0x17~0x19位packing（圆整）。占20字节

(2)0x00~0x11存T1，0x12~0x15存_iD，0x16存_iE，0x17~0x19位packing（圆整）。占20字节

好像是一样的答案，哈哈~~完结撒花。。