C/C++中的结构体的字节对齐和#paragma pack (n)编译命令

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本文介绍了C/C++中结构体的字节对齐原理，通过示例展示了如何使用#pragma pack(n)命令改变字节对齐方式。内容包括不同字节对齐对结构体大小的影响，以及__attribute__((aligned(n)))和__attribute__((packed))的用法。

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结构体的字节对齐方式

在C语言中，结构是一种复合数据类型，其构成元素既可以是基本数据类型（如int、long、float等）的变量，也可以是一些复合数据类型（如数组、结构、联合等）的数据单元。在结构中，编译器为结构的每个成员按其自然对齐边界（alignment）条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储，第一个成员的地址和整个结构的地址相同。如下结构：

 
 typedef struct _TEST{ 
    
        char c1;
        short s;
        float f;
        char c2;
}TEST;
 

结构的第一个成员c1，其偏移地址为0，占据了第1个字节。第二个成员s为short类型，其起始地址必须2字节对齐，因此，编译器在c1和s之间填充了一个空字节。结构的第三个成员f和第四个成员c2恰好落在其自然对齐边界地址上，在它们前面不需要额外的填充字节。在TEST结构中，成员f要求4字节对界，是该结构所有成员中要求的最大对齐边界单元，因而整个TEST结构的自然对齐边界为4字节，编译器在成员c2后面填充了3个空字节。整个结构所占据空间为12字节。
测试代码如下：