一、问题导入
起因是我在复习数据结构的时候看到了这样一段代码“ Elemtype x; x!=a;” 其中Elemtype是不确定的数据类型,突然想到如果是结构体类型的x该怎么比较大小。然后便查到memcmp()这个函数,结果这个函数其实并不能有效比较结构体大小。
二、memcmp()函数简介
如下图代码:
struct examply
{
char a;
int b;
};
examply A, B;
memcmp(&A, &B, sizeof(examply));
按理说两个完全一样的结构体A,B应该大小相等,但是结果却不是这样。
三、memcmp比较原理和struct存储原则
我们都知道数据在计算机里是以二进制形式存储的,八个二进制位构成一个字节。而memcmp函数是通过比较一个一个字节得出大小判断的。因此A,B两个结构体在底层的二进制代码一定是不同的。那结构体在底层到底以什么原则存储的呢?
经过一番查阅,我了解到struct是按对齐原则在计算机内存储的:
- 结构体的长度一定是其内部长度最长成员的整数倍。
- 每个成员相对结构体首地址的偏移量一定是该成员长度的整数倍
比如以下结构体:
struct examply
{
char a;
int b;
short c;
char d;
};
四种类型最长的是int型,长为四个字节。因此在第一个char型占据一个字节后,要隔三个字节才能存储int型数据,长度为四字节。以此类推,难免出现为了对齐存储,有的地方有空位的。因此,在计算机处理的时候就会将这些空白的地方随机填上数据,导致memcmp函数在比较字节时出现不合理的结果。
四、对齐存储
对齐存储是计算机对数据的一种存储方式,即数据按“边界对齐”的方式存储。不管多长的数据都可以一次访存读出,虽然有时会浪费存储空间,但是可以提高获取数据的速度。(空间换时间)
关于结构体底层存储讲解参考:什么是字节对齐?结构体长度怎么计算?_哔哩哔哩_bilibili