struct
的成員對齊
intel
、微軟等公司曾經出過一道類似的面試題：
#include
#pragma pack(8)
struct example1 ;
struct example2 ;
#pragma pack()
int main(int argc, char* argv)
問程式的輸入結果是什麼？
答案是： 8
16 4
不明白？還是不明白？下面一一道來：
自然對界
(natural alignment)
struct
是一種復合資料型別，其構成元素既可以是基本資料型別（如
int、
long
、float
等）的變數，也可以是一些復合資料型別（如
array
、struct
、union
等）的資料單元。對於結構體，編譯器會自動進行成員變數的對齊，以提高運算效率。預設情況下，編譯器為結構體的每個成員按其自然對界（
natural alignment
）條件分配空間。各個成員按照它們被宣告的順序在記憶體中順序儲存，第乙個成員的位址和整個結構的位址相同。
自然對界
(natural alignment)
即預設對齊方式，是指按結構體的成員中
size
最大的成員對齊。
例如：struct naturalalign ;
在上述結構體中，
size
最大的是
short
，其長度為
2 位元組，因而結構體中的
char 成員a
、c 都以2
為單位對齊，
sizeof(naturalalign)
的結果等於6；
如果改為：
struct naturalalign ;
在上述結構體中，
size
最大的是
int，其長度為
4 位元組，因而結構體中的
char 成員a
、c 都以4
為單位對齊，
sizeof(naturalalign)
的結果顯然為12。
指定對界
一般地，可以通過下面的方法來改變預設的對界條件： ·
使用偽指令
#pragma pack (n)
，編譯器將按照
n 個位元組對齊； ·
使用偽指令
#pragma pack ()
，取消自定義位元組對齊方式。
注意：如果
#pragma pack (n)
中指定的
n 大於結構體中最大成員的
size
，則其不起作用，結構體仍然按照
size
最大的成員進行對界。
例如：#pragma pack (n)
struct naturalalign ;
#pragma pack () 當
n為4、
8、16 時，其對齊方式均一樣，
sizeof(naturalalign)
的結果都等於12。
當n為2
時，其發揮了作用，使得
sizeof(naturalalign)
的結果為8。
在vc++ 6.0
編譯器中，我們可以指定其對界方式（見圖
1），其操作方式為依次選擇
projetct ->settings…-> c/c++
選項卡，在
category
選擇code generation
後，在struct member alignment
中指定你要的對界方式。
圖1 在vc++ 6.0
中指定對界方式
另外，通過
__attribute((aligned (n)))
也可以讓所作用的結構體成員對齊在
n 位元組邊界上，但是它較少被使用，因而不作詳細講解。
下面給個小例子：
struct naturalalignment ;
#pragma pack(2)
struct specifyalignment ;
int main()
//輸出：
//size of struct na is 12 (4+4+4)
//size of struct sa is 8 (2+4+2)
注意：不是
2+2+2
，因為size
最大的成員不用對齊
面試題的解答
至此，我們可以對
intel
、微軟的面試題進行全面的解答。
程式中第2 行
#pragma pack (8)
雖然指定了對界為
8，但是由於
struct example1
中的成員最大
size 為4
（long
變數size 為4
），故struct example1
仍然按4
位元組對界，
struct example1
的size為8
，即第18
行的輸出結果；
struct example2
中包含了
struct example1
，其本身包含的簡單資料成員的最大
size 為2
（short變數e
），但是因為其包含了
struct example1
，而struct example1
中的最大成員
size 為4
，struct example2
也應以4
對界，#pragma pack (8)
中指定的對界對
struct example2
也不起作用，故
19 行的輸出結果為
16(4+8+4)；
由於struct example2
中的成員以
4 為單位對界，故其
char
變數c
後應補充
3 個空，其後才是成員
struct1
的記憶體空間，
20 行的輸出結果為4。
文章**《
嵌入式c/c++
語言精華》
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