struct结构体大小计算

C/C++结构体大小计算

C/C++中结构体大小的计算:
结构体大小与属性类型和它的存储结构有关,总结来说便是:

  1. 结构体大小总是其中属性最大类型的整数倍大小

  2. 以所占字节最大的属性为基本单位进行属性划分
    例:

    struct MyStruct
    {
    char a[20];
    int x;
    float c[4];
    char v;
    };
    该结构体大小为44
    分析:
    char a[20];//20字节
    int x;//4字节
    float c[4];//16字节
    char v;//1字节
    其中最大数据类型为float或int(4字节),因此该结构体大小是4的整数倍
    以以所占字节最大的属性(char a[20])为基本单位进行属性划分
    char a[20];//20字节为第一分区 占20字节
    int x; float c[4];为第二分区 占20字节
    char v 为第三分区 占1字节,这时注意,因为41不是4的整数倍,因此扩展到44字节
    直观图如下:
    每个分区大小为4,a占第一行,x和c占第二行,v占第三行

    再来一个例子:
    struct MyStruct
    {
    char a;
    int b;
    double x;
    };
    该结构体大小为16字节
    因为最大的是x,占8字节,因此以8字节为基本单位划分,前两个属性为1+4=5个字节,剩下的装不下x,因此再加上x的8个字节,大小为5+3(剩余)+8=16字节

### 计算C/C++ Struct结构体内存大小 在C/C++中,`sizeof`操作符用于获取数据类型的字节数。对于结构体而言,其实际占用的内存量不仅取决于成员变量本身的大小,还受到编译器填充(padding)的影响。 #### 成员排列与对齐原则 为了提高访问速度,编译器会按照特定规则调整结构体内部各字段的位置: - **自然对齐**:每个基本类型都有自己的默认对齐需求,比如char(1), short(2), int(4), long/float(4), double(8),指针通常也是机器字长。 - **最大对齐单位**:整个结构体会根据最宽的基本类型来决定最终的整体对齐方式[^2]。 考虑如下结构体定义: ```cpp struct stru { char a; int b; float c; double d; }; ``` 该结构体的实际布局可能是这样的(假设32位系统下): | 字段 | 类型 | 大小(Byte) | 对齐偏移量 | |------|----------|------------|-------------| | `a` | `char` | 1 | 0 | | | padding | 3 | | | `b` | `int` | 4 | 4 (补齐到4B边界) | | `c` | `float` | 4 | 8 | | `d` | `double` | 8 | 12 (补齐至8B边界)| 因此,在这种情况下,即使各个成员加起来只有\(1+4+4+8=17\)字节,但由于编译器自动加入必要的填充空间以满足对齐要求,使得总长度变为24字节。 #### 影响因素总结 影响结构体尺寸的因素主要包括但不限于以下几点: - 数据成员的数量及其顺序; - 各种平台上的不同实现细节; - 编译选项设置,如GCC中的`__attribute__((packed))`可以关闭或减少不必要的填充[^4]; 通过合理安排结构体内的成员次序以及利用属性控制,可以在一定程度上优化内存利用率并减小程序体积。 ```cpp // 示例代码展示如何查看结构体大小 #include <iostream> using namespace std; struct stru{ char a; int b; float c; double d; }; int main(){ cout << "struct: " << sizeof(stru) << " 字节" << endl; } ```
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