关于C++内存对齐的问题



关于C++内存对齐的问题

 

要想弄清楚C++的内存对齐，需要从以下几个方面入手：

1.什么是内存对齐？

2.为什么要内存对齐？

3.如何做到内存对齐？

这方面内容有点繁琐，慢慢讲下去吧！

 

1.什么是内存对齐？

所谓内存对齐，就是根据一定的规则将变量存储在内存中。这样说可能有些笼统，大部分人还理解不了。请大家跟着下面的讲解慢慢体会。

2.为什么要内存对齐？

从平台的角度来讲，并不是所有的硬件平台都可以访问任意地址上的任意数据，某些硬件收到限制，只能获取某些地址上的某一类型的数据。这时候通过内存对齐就可以解决硬件异常的问题。

从性能角度来讲，CPU在读取内存数据的时候，如果是内存对齐的，那么CPU会根据对齐的方式读一次，否则，CPU会来回读很多次才能读到数据。这样就大大提高了CPU的访问速度。

3.如何做到内存对齐？

先来测试一下：

定义一个结构体：

Struct A

{

Char a;

Int b;

Short c;

}

请问这个结构体所占用的内存空间是多少字节？

有人肯定毫不犹豫，感觉很简单，说是7个字节。Char占1个字节，int占4个字节，short占2个字节，1+4+2=7.呵呵。。，告诉你答案是12.

对齐规则：

1、  对于结构的各个成员，第一个成员位于偏移为0的位置，以后每个数据成员的偏移量必须是min(#pragma pack()指定的数，这个数据成员的自身长度) 的倍数。

2、  在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。

 

#pragma pack(n) 表示设置为n字节对齐。 VC6默认8字节对齐。

按照这一规则我们就可以算出：

       a变量的偏移量是0，b变量的偏移量是4，c变量的偏移量是8，所以大致分布是这样的：0xxx|4567|89|xx

    记得补齐最后一个规则，因为int占4个字节，整个结构体所占的字节也应该是4的倍数，所以最后补上2个字节成为12字节。