記憶體對齊問題分析

2021-05-10 23:27:18 字數 2660 閱讀 8434

每個特定平台的

編譯器都有乙個預設的

對齊係數,

gcc中是4,

vc中貌似是

8。也可以通過於

編譯命令

#pragma pack(n)

來指定該

係數,其中n的

值經測試

只能是1,2

和4.對齊規則:1

、結構體的第乙個資料成

員放在相對位置

為0的地方,以後

每個資料成員按

#pragma pack(n)中n

指定的值和該

資料成員自身長

度中比較

小的那個進行

對齊。2、資料成員完成

對齊後,

結構體本身也要

對齊,按照

#pragma pack(n)中n

的值和結

構體資料成員中最

長的長度中

較小的進行

對齊。驗證(

環境:gcc 4.4;sizeof(char)=1;sizeof(int)=4;sizeof(short)=2;sizeof(long)=4;sizeof(long long)=8):1

、預設情況(n=4

)struct st1 ; 整個

結構體成

員對齊後所佔的區

間為[0,8],佔12

個位元組,接著結

構體本身

對齊,成員中最

長的是4,

n也等於

4,所以

結構體本身按4對齊

(即對齊

係數)。整個結

構體的大小

= 比整個

結構體資料成

員所佔的總空

間大或相等且和

對齊係數求模結果

為0、與之距離最近的數。

本例中,

12%4=0

,所以結

構體st1佔12

個位元組的空間

。2、#pragma pack(1)(

即n=1)

struct st1 ; 整個

結構體成

員對齊後所佔的區

間為[0,8],佔9

個位元組,接著結

構體本身

對齊,成員中最

長的是4,

n等於1,所以

結構體本身按1對齊

(即對齊

係數)。整個結

構體的大小

= 比整個

結構體資料成

員所佔的總空

間大或相等且和

對齊係數求模結果

為0、與之距離最近的數。

本例中,

9%1=0

,所以結

構體st1佔9

個位元組的空間

。3、#pragma pack(2)(

即n=2)

struct st1 ; 整個

結構體成

員對齊後所佔的區

間為[0,8],佔9

個位元組,接著結

構體本身

對齊,成員中最

長的是4,

n等於2,所以

結構體本身按2對齊

(即對齊

係數)。整個結

構體的大小

= 比整個

結構體資料成

員所佔的總空

間大或相等且和

對齊係數求模結果

為0、與之距離最近的數。

本例中,

10%2=0

,所以結

構體st1佔10

個位元組的空間

。為什麼說

#pragma pack(n)中n

只能是1,2

,4呢?比如

3,如果

n=3,在編譯

的時候會警告「

對齊邊界必須是

2 的較小次方,而不是

3」,也就是

說是不起作用的,按默

認對齊係數對齊。

再如8,會有什

麼結果?看下一例:4、

#pragma pack(8)(

即n=8)

struct siz ; 如果

8起作用,分析一下:

struct siz ; 整個

結構體成

員對齊後所佔的區

間為[0,23],佔24

個位元組,接著結

構體本身

對齊,成員中最

長的是8,

n等於8,所以

結構體本身按8對齊

(即對齊

係數)。

24%8=0,

所以佔24個位元組

。然而,很不幸,執行的結果是

20.

接下來,用預設的

對齊係數

4來分析一下:

struct siz ; 整個

結構體成

員對齊後所佔的區

間為[0,19],佔20

個位元組,接著結

構體本身

對齊,成員中最

長的是8,

n等於4,所以

結構體本身按4對齊

(即對齊

係數)。

20%4=0,

所以佔20個位元組

。與執行

結果一致。

綜上分析,當

n=8的時候

gcc仍然使用的是預設的

對齊係數4.

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