内存对齐 计算struct结构体大小

代码

#include <iostream>
using namespace std;

struct example1
{
    short a;
    long b;
};

struct example2{
    char c;
    example1 struct1;
    short e;
};
struct example3{
    char c;
    example1 struct1;
    long long e;
};

struct example4{
    char c;
    int a;
    char e;
};

#pragma pack(2)
void test()
{
    cout << "long long = "<<sizeof(long long) <<endl;
    
    cout << "sizeof(struct example1) ="<< sizeof(struct example1) <<endl;
    cout << "sizeof(struct example2) ="<< sizeof(struct example2) <<endl;
    cout << "sizeof(struct example3) ="<< sizeof(struct example3) <<endl;
    cout << "sizeof(struct example4) ="<< sizeof(struct example4) <<endl;
    
    example3 struct3;
    cout << "&struct3.c ="<<(unsigned int)(&struct3.c) - (unsigned int)(&struct3) << endl;
    cout << "&struct3.struct1 ="<<(unsigned int)(&struct3.struct1) - (unsigned int)(&struct3) << endl;
    cout << "&struct3.e ="<<(unsigned int)(&struct3.e) - (unsigned int)(&struct3) << endl;

    example4 struct4;
    cout << "&struct4.c ="<<(unsigned int)(&struct4.c) - (unsigned int)(&struct4) << endl;
    cout << "&struct4.a ="<< (unsigned int)(&struct4.a) - (unsigned int)(&struct4) << endl;
    cout << "&struct4.e ="<< (unsigned int)(&struct4.e) - (unsigned int)(&struct4) << endl;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	test();
    return 0;
}

结果

计算

example1

struct example1
{
    short a;
    long b;
};

short 是2字节，long 是4字节。
b是4字节大小，只能在4的倍数地址开始存放。

a从0地址放入2字节数据；
地址到了2，而b是4字节，需要从4倍数地址开始存放，于是补全2字节空间，在4地址放入b数据。

0表示空闲内存，1表示使用1字节内存

结构内存分布：
变量 a b
内存分布 1,1,0,0,1,1,1,1
于是 sizeof(struct example1) = 8

example2

struct example2{
    char c;
    example1 struct1;
    short e;
};

char 是1字节，short 是2字节。example1 中最大成员long大小是4字节，需要从4倍数地址开始存放。

c从0地址放入1字节数据；
地址到了1，而struct1是4字节对齐，需要从4倍数地址开始存放，于是补齐3字节空间，在4地址放入8字节的struct1数据；
地址到了12，放入e,而e是2字节，在最后需要按4字节对齐，补全2个字节。

0表示空闲内存，1表示使用1字节内存

结构内存分布：
变量 c struct1 e
内存分布 1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,1,1,0,0
于是 sizeof(struct example2) = 16

example3

struct example3{
    char c;
    example1 struct1;
    long long e;
};

char 是1字节，long long 是8字节。example1 中最大成员long大小是4字节，需要从4倍数地址开始存放, e需要从8倍地址开始存放。

c从0地址放入1字节数据;
地址到了1，而struct1是4字节对齐，需要从4倍数地址开始存放，于是补齐3字节空间，在4地址放入8字节的struct1数据;
地址到了12，不是e的8倍地址，于是补全4字节空间，在16地址放入e,而e是8字节大小，是example3中最大的，以8字节对齐，故末尾不需要补齐空间。

0表示空闲内存，1表示使用1字节内存

结构内存分布：
变量 c struct1 e
内存分布 1,0,0,0,1,1,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1
于是 sizeof(struct example3) = 24

example4

struct example4{
    char c;
    int a;
    char e;
};

char 是1字节，int 是4字节。a需要从4倍数地址开始存放。

c从0地址放入1字节数据，此时地址到了1，而a是4字节对齐，需要从4倍数地址开始存放，于是补齐3字节空间，在4地址放入4字节的a，之后在8地址放入e,而e是1字节大小，z在末尾需要补齐3字节空间。

0表示空闲内存，1表示使用1字节内存

结构内存分布：
变量 c a e
内存分布 1,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0
于是 sizeof(struct example4) = 12