請看下面的結構:
struct mystruct
double dda1;
char dda;
int type
對結構mystruct採用sizeof會出現什麼結果呢?sizeof(mystruct)為多少呢?也許你會這樣
求: sizeof(mystruct)=sizeof(double)+sizeof(char)+sizeof(int)=13
但是當在vc中測試上面結構的大小時,你會發現sizeof(mystruct)為16。你知道為什麼在v
c中會得出這樣乙個結果嗎?
其實,這是vc對變數儲存的乙個特殊處理。為了提高cpu的儲存速度,vc對一些變數的起始
位址做了「對齊」處理。在預設情況下,vc規定各成員變數存放的起始位址相對於結構的起
始位址的偏移量必須為該變數的型別所占用的位元組數的倍數。下面列出常用型別的對齊方式
(vc6.0,32位系統)。
型別 對齊方式(變數存放的起始位址相對於結構的起始位址的偏移量)
char
偏移量必須為sizeof(char)即1的倍數
int
偏移量必須為sizeof(int)即4的倍數
float
偏移量必須為sizeof(float)即4的倍數
double
偏移量必須為sizeof(double)即8的倍數
short
偏移量必須為sizeof(short)即2的倍數
各成員變數在存放的時候根據在結構中出現的順序依次申請空間,同時按照上面的對齊方式
調整位置,空缺的位元組vc會自動填充。同時vc為了確保結構的大小為結構的位元組邊界數(即
該結構中占用最大空間的型別所占用的位元組數)的倍數,所以在為最後乙個成員變數申請空
間後,還會根據需要自動填充空缺的位元組。
下面用前面的例子來說明vc到底怎麼樣來存放結構的。
struct mystruct
double dda1;
char dda;
int type
為上面的結構分配空間的時候,vc根據成員變數出現的順序和對齊方式,先為第乙個成員d
da1分配空間,其起始位址跟結構的起始位址相同(剛好偏移量0剛好為sizeof(double)的倍
數),該成員變數占用sizeof(double)=8個位元組;接下來為第二個成員dda分配空間,這時
下乙個可以分配的位址對於結構的起始位址的偏移量為8,是sizeof(char)的倍數,所以把
dda存放在偏移量為8的地方滿足對齊方式,該成員變數占用sizeof(char)=1個位元組;接下來
為第三個成員type分配空間,這時下乙個可以分配的位址對於結構的起始位址的偏移量為9
,不是sizeof(int)=4的倍數,為了滿足對齊方式對偏移量的約束問題,vc自動填充3個位元組
(這三個位元組沒有放什麼東西),這時下乙個可以分配的位址對於結構的起始位址的偏移量
為12,剛好是sizeof(int)=4的倍數,所以把type存放在偏移量為12的地方,該成員變數佔
用sizeof(int)=4個位元組;這時整個結構的成員變數已經都分配了空間,總的占用的空間大
小為:8+1+3+4=16,剛好為結構的位元組邊界數(即結構中占用最大空間的型別所占用的位元組
數sizeof(double)=8)的倍數,所以沒有空缺的位元組需要填充。所以整個結構的大小為:s
izeof(mystruct)=8+1+3+4=16,其中有3個位元組是vc自動填充的,沒有放任何有意義的東西
。 下面再舉個例子,交換一下上面的mystruct的成員變數的位置,使它變成下面的情況:
struct mystruct
char dda;
double dda1;
int type
這個結構占用的空間為多大呢?在vc6.0環境下,可以得到sizeof(mystruc)為24。結合上面
提到的分配空間的一些原則,分析下vc怎麼樣為上面的結構分配空間的。(簡單說明)
struct mystruct
char dda;//偏移量為0,滿足對齊方式,dda占用1個位元組;
//的倍數,需要補足7個位元組才能使偏移量變為8(滿足對齊
//方式),因此vc自動填充7個位元組,dda1存放在偏移量為8
//的位址上,它占用8個位元組。
//數,滿足int的對齊方式,所以不需要vc自動填充,type存
//放在偏移量為16的位址上,它占用4個位元組。
};//所有成員變數都分配了空間,空間總的大小為1+7+8+4=20,不是結構
//的節邊界數(即結構中占用最大空間的型別所占用的位元組數sizeof
//(double)=8)的倍數,所以需要填充4個位元組,以滿足結構的大小為
//sizeof(double)=8的倍數。
所以該結構總的大小為:sizeof(mystruc)為1+7+8+4+4=24。其中總的有7+4=11個位元組是vc
自動填充的,沒有放任何有意義的東西。
vc對結構的儲存的特殊處理確實提高cpu儲存變數的速度,但是有時候也帶來了一些麻煩,
我們也遮蔽掉變數預設的對齊方式,自己可以設定變數的對齊方式。
vc中提供了#pragma pack(n)來設定變數以n位元組對齊方式。n位元組對齊就是說變數存放的起
始位址的偏移量有兩種情況:第
一、如果n大於等於該變數所占用的位元組數,那麼偏移量必
須滿足預設的對齊方式,第
二、如果n小於該變數的型別所占用的位元組數,那麼偏移量為n的
倍數,不用滿足預設的對齊方式。結構的總大小也有個約束條件,分下面兩種情況:如果n
大於所有成員變數型別所占用的位元組數,那麼結構的總大小必須為占用空間最大的變數占用
的空間數的倍數;
否則必須為n的倍數。下面舉例說明其用法。
#pragma pack(push) //儲存對齊狀態
#pragma pack(4)//設定為4位元組對齊
struct test
char m1;
double m4;
int m3;
#pragma pack(pop)//恢復對齊狀態
以上結構的大小為16,下面分析其儲存情況,首先為m1分配空間,其偏移量為0,滿足我們
自己設定的對齊方式(4位元組對齊),m1占用1個位元組。接著開始為m4分配空間,這時其偏移
量為1,需要補足3個位元組,這樣使偏移量滿足為n=4的倍數(因為sizeof(double)大於n),
m4占用8個位元組。接著為m3分配空間,這時其偏移量為12,滿足為4的倍數,m3占用4個位元組
。這時已經為所有成員變數分配了空間,共分配了16個位元組,滿足為n的倍數。如果把上面
的#pragma pack(4)改為#pragma pack(16),那麼我們可以得到結構的大小為24。(請讀者
自己分析)
2、 sizeof用法總結
在vc中,sizeof有著許多的用法,而且很容易引起一些錯誤。下面根據sizeof後面的引數對
sizeof的用法做個總結。
a. 引數為資料型別或者為一般變數。例如sizeof(int),sizeof(long)等等。這種情況要
注意的是不同系統系統或者不同編譯器得到的結果可能是不同的。例如int型別在16位系統
中佔2個位元組,在32位系統中佔4個位元組。
b. 引數為陣列或指標。下面舉例說明.
int a[50]; //sizeof(a)=4*50=200; 求陣列所佔的空間大小
int *a=new int[50];// sizeof(a)=4; a為乙個指標,sizeof(a)是求指標
//的大小,在32位系統中,當然是佔4個位元組。
c. 引數為結構或類。sizeof應用在類和結構的處理情況是相同的。但有兩點需要注意,
第一、結構或者類中的靜態成員不對結構或者類的大小產生影響,因為靜態變數的儲存位置
與結構或者類的例項位址無關。
第二、沒有成員變數的結構或類的大小為1,因為必須保證結構或類的每一
個例項在記憶體中都有唯一的位址。
下面舉例說明,
class test;//sizeof(test)=4.
test *s;//sizeof(s)=4,s為乙個指標。
class test1;//sizeof(test1)=1;
d. 引數為其他。下面舉例說明。
int func(char s[5]);
cout/數的引數在傳遞的時候系統處理為乙個指標,所
//以sizeof(s)實際上為求指標的大小。
return 1;
sizeof(func(「1234」))=4//因為func的返回型別為int,所以相當於
//求sizeof(int).
以上為sizeof的基本用法,在實際的使用中要注意分析vc的分配變數的分配策略,這樣的話
可以避免一些錯誤。
位元組順序 位元組對齊
一.位元組順序的產生 在計算機中,資料是以位元組為單位存放的,而c語言中只有char才是乙個位元組,其他如int,float都是大於乙個位元組,所以就存在將資料按怎樣的順序存放的問題。一般有大端序和小端序兩種方式,特殊的還有混合序,也就是兩種存放方式同時存在於乙個計算機系統中。上面講的都是主機位元組...
位元組順序 位元組對齊
一.位元組順序的產生 在計算機中,資料是以位元組為單位存放的,而c語言中只有char才是乙個位元組,其他如int,float都是大於乙個位元組,所以就存在將資料按怎樣的順序存放的問題。一般有大端序和小端序兩種方式,特殊的還有混合序,也就是兩種存放方式同時存在於乙個計算機系統中。上面講的都是主機位元組...
位元組對齊 8位元組對齊
參考博文 參考1 參考2 參考3 在記憶體管理中經常使用位元組對齊來管理分配的記憶體。1 原理 2 演算法 2.1unsigned intcalc align unsigned int n,unsigned align 2.2 更好的演算法 unsigned intcalc align unsign...