C語言中記憶體對齊問題

2021-07-03 03:14:00 字數 1024 閱讀 1872

在日常的開發工作中,時常要用到結構體的定義工作,但是結構體中資料的定義順序是否合理直接影響了結構體所佔記憶體的大小,所以了解c語言中記憶體對齊的知識十分有必要。

關於記憶體對齊的原則,我們首先討論沒有定義巨集 #pragam pack 的情況,在該巨集沒有定義的情況之下,c語言中結構體的記憶體對齊問題主要滿足一下三條原則:

1.資料成員對齊規則:struct, union的資料成員,第乙個資料成員放在offset為0的地方,之後的資料成員的儲存起始位置都是放在該資料成員大小的整數倍位置。如在32bit的機器上,int的大小為4,因此int儲存的位置都是4的整數倍的位置開始儲存。

2.結構體作為資料成員的對齊規則:在乙個struct中包含另乙個struct,內部struct應該以它的最大資料成員大小的整數倍開始儲存。如 struct a 中包含 struct b, struct b 中包含資料成員 char, int, double,則 struct b 應該以sizeof(double)=8的整數倍為起始位址。

3.收尾工作的對齊規則:整個struct的大小,應該為最大資料成員大小的整數倍。

例項展示:

struct a

;        // 記憶體大小:sizeof(a) = (1+7) + 8 + (4+4) = 24, 補齊[20]...[23]  ----  規則3

struct b

;         // 記憶體大小:sizeof(b) = (4+4) + 24 + (1+7) = 40, 補齊[33]...[39]

*注釋:(1+7)表示該資料成員大小為1,補齊7位;(4+4)同理。

下面來解釋上面提到的巨集 #pragam pack的含義:

如果在**前新增 #pragam pack(1),則 sizeof(a) = 1 + 8 + 4 = 13;  sizeof(b) = 4 + 13 + 1 = 18;  

那麼可以猜到這個巨集的含義了麼?

它的意義就是,讓編譯器在編譯的時候,給結構體按照括號中的數字,比如為i,那麼就是i個位元組大小來進行對齊,也就是所有的變數按照 i 的倍數的大小的起始偏移開始儲存。

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