CSAPP读书笔记——结构体的内存对齐

最新推荐文章于 2022-11-23 16:59:11 发布
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#csapp #结构 #内存

本文详细介绍了计算机内存对齐的规则和目的，通过实例分析了结构体在内存中的布局，探讨了不同顺序对内存浪费的影响，并提出了按照字节大小排序数据域以减少内存浪费的优化策略。

分配内存时，许多计算机系统会对内存的地址施加一定的规则。一般来讲，分配的内存的地址最好是K的倍数（K = 2,4,8）。这个设定的目的是简化处理器与内存系统的接口设计，这样分配内存的操作只需要用一条指令即可完成。
不同的计算机系统有不同的限制规则，道理来讲，这种K字节强制对齐虽然会浪费一些内存，但是会提高效率。
为此，微软的操作系统强制要求：

任何K字节
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Csapp读书笔记:第五章
pyb的博客
10-25 4066
(1)(1)安全优化,编译器在进行优化的时候必须考虑所有的情况,只执行安全的优化。所以可能会限制很多可能的优化策略。如果写出上面这样的代码,当xp==yp的时候,最后的结果等于0。否则xp和yp指向的对象进行了一次交换。由于有两种可能的情况,限制了编译器可能进行的优化.另外函数的调用改变了全局变量也可能造成优化限制。使用内联函数可能可以避免这种限制,有些编译器在较高的优化级别也可能会进行内联函数替换
csapp学习笔记二----机器级表示
sydney__的博客
03-31 927
机器级表示 这一章主要是要理解汇编代码，以及如何将高级语言转换为汇编语言 程序编码 数据格式 一个x86-64中央处理器包含一组16个存储64位值的通用寄存器 有不同的寻址方式 数据传送 寄存器传送 寄存器可传送6个整形参数 %rdi %rsi %rdx %rcx %r8 %r9 7~n的参数存放在栈上，对于寄存器不足够存放所有的本地数据，局部变量使用“&”或是数组结构必须存放在内存里 【举例1】 swap_add(&arg1, &arg2) long s
CSAPP-内存对齐
wwxy1995的博客
02-18 333
内存对齐简单来看包含两种 1. 每个变量单独对齐，占用内寸为K的数据的地址开头必须是K的倍数。 2.整体的大小必须是最大变量的整数倍
CSAPP | struct的对齐
id_17
06-12 259
复习struct和union的对齐方式（union不对齐吧hhh） 一.struct 1.结构体内对齐需要满足 a.不同基础数据类型有不同要求，具体如下 也就是确定了这些数据的起始位置的地址的末尾是几个0（几的倍数） b.多种类型组合时，整个结构体的开始地址和结束地址是最大类型长度的整数倍，也就是说，整个结构体的类型也是其整数倍 二.Union Union的特点：所有数据共享最大的一块定义的数据的占有的空间 union中是同一块内存，而struct中是各内存之和（加对齐） ...
CSAPP 关于数据对齐
caipengxiang的专栏
01-29 1496
强制对齐的           对于大多数IA32指令来说，保持数据对齐能够提高效率，但是它不会影响程序的行为。另一方面，如果数据未对齐，有些实现多媒体操作的SSE指令就无法正确地工作。这些指令对16字节数据块进行操作，在SSE单元和存储器之间传送数据的指令要求存储器地址必须是16的倍数。任何试图以不满足对齐要求的地址来访问存储器都会导致异常（exception）,默认的行为是终止程序。
(深入理解计算机系统)内存对齐
aihuanyou6758的博客
07-24 305
内存对齐 为何要内存对齐 平台原因(移植原因)：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。 性能原因：经过内存对齐后，CPU的内存访问速度大大提升。 内存对齐的规则 许多实际的计算机系统对基本类型数据在内存中存放的位置有限制，它们会要求这些数据的首地址的值是某个数k(通常它为4或8)的倍数，这就是所谓...
数据对齐
EE漫谈
02-28 1294
        我们常常看到“alignment", "endian"之类的字眼, 但很少有C语言教材提到这些概念. 实际上它们是与处理器与内存接口, 编译器类型密切相关的.     现代计算机中内存空间都是按照byte划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始，但实际情况是在访问特定类型变量的时候经常在特定的内存地址访问，这就需要各种类型数据按照一定的规则在空间上排列，而不...
csapp第三章读书笔记
pyb的博客
10-10 3197
着一章主要讲了各种汇编的指令。基本要求是看懂即可。不需要会写。几种传输指令:几种传输指令:主要搞清楚(0)(0)几种寻址模式(1)(1)指令的后缀,l,w,b分别代表双字,单字,单字节。注意只有%eax才可以作为存储器的引用(因为它有32位可以作地址)。另外指令的后缀必须要和寄存器的类型对应上才可以,比如movl %ax就是不可以的. (2)简单的逆向工程理解汇编和c的对应(2)简单的逆向工程理解
CSAPP笔记（上）
ARSCCC的博客
07-25 1328
文章目录1. x86-64机器码可见的寄存器2. 过程及过程调用 1. x86-64机器码可见的寄存器 程序计数器：给出将要执行的下一条指令在内存中的地址； 整数寄存器文件：包含16个命名的位置，分别存储64位的值；这些寄存器可以存储地址空间，比如C语言中的指针，也可以存储整数数据；有的寄存器被用来存储比较重要的程序状态，而其他的寄存器可以用来保存临时的数据，比如说过程的参数以及局部变量和函数的返回值； 条件码寄存器：保存着最近执行的算数或者是逻辑指令的状态信息，他们用来实现控制数据流中的条件变化，比
内存对齐的一篇不错的文章
We need more……
12-17 843
版权声明：转载时请以超链接形式标明文章原始出处和作者信息及本声明http://bigwhite.blogbus.com/logs/1347304.html在最近的项目中，我们涉及到了“内存对齐”技术。对于大部分程序员来说，“内存对齐”对他们来说都应该是“透明的”。“内存对齐”应该是编译器的“管辖范围”。编译器为程序中的每个“数据单元”安排在适当的位置上。但是C语言的一个特点就是太灵活，太强大，它允许你干预“内存对齐”。如果你想了解更加底层的秘密，“内存对齐”对你就不应该再透明了。一、内存对齐的原因大部分的参
CSAPP 虚拟内存02
qq_42136820的博客
06-08 252
前面了解了虚拟内存的相关知识，这一节我们来看看动态内存分配的基本概念，相信这之后就知道诸如 malloc 和 new 这类方法是怎么做的了。 虽然可以使用低级的mmap和munmap函数来创建和删除虚拟存储器的区域，但是mmap是静态的，是在编写代码就要确定好大小，而大多数C程序还是会在运行时需要额外虚拟存储器。这样就需要使用一种动态存储器分配器（dynamic memory allocator）。 程序员通过动态内存分配（例如 malloc）来让程序在运行时得到虚拟内存。动态内存分配器会管理一个虚拟内存区
关于CSAPP读到的一些(1)——Alignment（出自Machine-Level Representation of Program）
Make My First Step
07-24 1605
话说从来没有考虑过变量定义的顺序会给程序运行时候的效率造成多大的影响。原来一直都比较天真，暑假开始看了CSAPP，类似于计算机体系结构，但是是从编程的角度来写的，现在还在和影印版死磕中，用了一个多礼拜的时间总算读完了Machine-Level Representation of Program这一章，脑袋里面只剩下。。。GCC。。。和汇编语言。。。汗。。不过编译器真的很强大，直接造成我们只管写代码
csapp第三章总结
duduhanna的博客
11-23 1300
csapp第三章
CSAPP 机器指令
qq_42136820的博客
04-09 1503
数据格式 大多数GCC生成的汇编代码指令都有一个字符后缀，表明操作数的大小。 访问信息 64位的CPU包含一组16个存储64位值的通用寄存器。%r8～%r15为64位CPU新加入的寄存器。 操作数指示符 立即数(Immediate)：常数值 寄存器(Register)：表示某个寄存器的内容 存储器(Memory)：引用，它会根据计算出来的地址(有效地址)访问某个存储器位置 数据传送指令 简单传送 传送零扩展的字节 传送符号扩展的字节 条件码 除整数寄存器外，CPU还维护着一组单个位的条件码寄存器
结构体对齐规则
FLY__Kun的博客
09-23 3331
结构体对齐规则： 1、第一个成员在于结构体变量偏移量为0的地址处。 2、其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。 对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的 较小值。 3、结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有自己的对齐数）的整数倍。 4、针对嵌套结构体，嵌套的结构体要对齐到自己最大对齐数的整数倍处，结构体总体大小是所有对齐数的最大值（包含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。 下面，来看一个考察结构体对齐方式的面试题： 1、已知结构体成员d的地址为p1，请获取成员变量b的地
【CSAPP】第3章 程序的机器级表示学习笔记4
TheSysy的博客
09-01 316
3.8 数组的分配和访问，3.9 异质的数据结构
字节对齐详解
obvious__的博客
08-22 8585
字节对齐简介 1. 基本原则 任何K字节的基本对象的地址必须是K的倍数。 基本对象：int、double、long、short等基本数据类型，不包括struct、union、class。 2. 结构体的字节对齐 一个结构体，首地址必须是结构体中最大基本元素长度的整数倍。 例如： struct S1 { int i; char c; int j; }; 设S1的首地址为xp，对于S1来说，最大的基本元素为int，所以**xp**必须是4的整数倍，称S1满足4字节对齐。 解释： 回顾字节对
CSAPP学习笔记与课后习题代码解析
它不仅提供了丰富的学习笔记，还配合大量的课后习题和代码实例，帮助读者通过实践加深理解。 知识点可以分为几个主要部分： 1. 数据表示与编码 学习笔记中会涉及二进制、十六进制以及它们在计算机系统中的应用。...
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