内存对齐 - 求结构体大小

一、内存对齐的原因

大部分的参考资料都是如是说的：

1.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。

2.性能原因：数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。

 

二、内存对齐规则

1.成员的起始位置必须大于先前成员的终止位置，并且是“自身所占字节数”的整数倍；

2.如果成员也是结构体，那么这个子结构体的起始位置就是“这个子结构体中的最大成员所占字节数”的整数倍；

3.最后，结构体所占内存的字节数必须是“最大成员所占字节数”的整数倍，不足需补齐。

 

三、看下面几个例子就清楚了

假设在32位机器上，结构体中第一个成员：

起始位置 = 0，那么终止位置 = 起始位置 + 成员自身所占的字节数。

例1：

typedef struct _AA
{
	char c; // 0 (第一个成员的起始位置为0)
	int n; // 4 - 7 (int占四个字节) 规则一
	short s; // 8 - 9 (short占两个字节，但不是最大成员的整数倍，所以需补齐) 10 - 11 规则三
}AA; // 最后，这个结构体所占字节数就是12

例2：

typedef struct _CC
{
	char name[2]; // 0 - 1
	int id; // 4 - 7 规则一
	double score; // 8 - 15
	short grade; // 16 - 17
	AA aa; // 20 - 31 (本来起始位置是从18开始，但是18并不是最大成员int的整数倍，所以需从20开始) 规则二
}CC; // 最后，所占字节数为32

 

四、#pragma pack(n)

通过上面这条语句可以改变“对齐系数”，对以上对齐规则的影响是：

规则一中的“自身所占字节数”，规则二中的“这个子结构体中的最大成员所占字节数”，规则三中的“最大成员所占字节数”都要与

“对齐系数n”进行比较，取小者。

例3：

// 不指定对齐系数，即采用默认对齐系数
typedef struct _DD
{
	char c; // 0
	double d; // 8 - 15
	short s; // 16 - 17 18 - 23
}DD; // 大小是24

 

例4：

// 指定对齐系数为4
#pragma pack(4)
typedef struct _DD
{
	char c; // 0
	double d; // 4 - 11 (double自身字节数是8个字节，与4进行比较，取4的倍数)
	short s; // 12 - 13 14 - 15 (最大成员字节数8也与4进行比较，补齐时取4的倍数)
}DD; // 大小是16

 

以上就简单的介绍了一下结构体大小的计算方法，如有不正确的地方欢迎指正。