除錯經驗－－位元組對齊
在使用c語言開發時，有時會遇到記憶體中資料對齊的問題，如果對齊問題沒有判斷正確，很可能導致結果完全異於預期。
我們在除錯程式時，在資料對齊方面遇到一些問題，也做了一些總結：
1，c語言預設對齊方式；
2，c語言強制指定對齊方式；
3，指標資料型別轉換；
4，乙個位元組對齊問題的例子。
1，c語言預設對齊方式
在預設情況下，c編譯器為每乙個變數或是資料單元按其自然對界條件分配空間。
結構體成員對齊有乙個重要的條件,即每個成員分別對齊.即每個成員按自己的方式對齊.其對齊的規則是,每個成員按其型別的對齊引數(通常是這個型別的大小)和指定對齊引數(若未指定，就是最大的成員對齊引數)中較小的乙個對齊.並且結構的長度必須為所用過的所有對齊引數的整數倍,不夠就補空位元組.
這裡有三點很重要:
1.每個成員分別按自己的方式對齊,並能最小化長度。
2.複雜型別(如結構)的預設對齊方式是它最長的成員的對齊方式,這樣在成員是複雜型別時,可以最小化長度。
3.對齊後的長度必須是成員中最大的對齊引數的整數倍,這樣在處理陣列時可以保證每一項都邊界對齊。
對於陣列,比如:
char a[3];這種,它的對齊方式和分別寫3個char是一樣的.也就是說它還是按1個位元組對齊。
如果寫: typedef char array3[3];
array3這種型別的對齊方式還是按1個位元組對齊,而不是按它的長度。
不論型別是什麼,對齊的邊界一定是1,2,4,8,16,32,64....中的乙個。
2，c語言強制指定對齊方式
可以指定為按1位元組對齊，如下：
#pragma pack(push,pack1,1)
或：#pragma pack(1)
或指定為按4位元組對齊，如下：
#pragma pack(push,pack1,4)
或：#pragma pack(4)
注意，要恰當的取消對齊方式，否則，強制的對齊方式會輻射影響所有相關檔案，帶來意料之外的結果，例如，不同檔案中，同乙個結構體的sizeof結果不同！！
（包含結構體的標頭檔案在不同檔案中包含，又有其他標頭檔案中指定了不同的對齊方式）
#pragma pack(pop,pack1)
或：#pragma pack()
按照cpu的字長進行對齊，執行效率高。
#pragma pack(8)
struct s1;
struct s2;
#pragma pack()
問 1.sizeof(s2) = ?
2.s2的c後面空了幾個位元組接著是d？
結果如下：sizeof(s2)結果為24。s2的c後面空了3個位元組接著是d。
a b
s1的記憶體布局：11**,1111,
c s1.a s1.b d
s2的記憶體布局：1***,11**,1111,****11111111
3，指標資料型別轉換
乙個int,對於32位的cpu來說，通常是需要4位元組對齊的。
若對字元陣列進行強制轉換時，沒有4位元組對齊，則報錯資訊如下：
例如：char aa[100];
int bb_used=*(int *)(aa+read_num);
而((char *)(aa+read_num)
若read_num不是4的整數倍，則會導致
((char *)(aa+read_num)
不是4位元組對齊的，將它強制轉換為int，則會遇到對齊錯誤，取的值也不對，但是可以繼續執行。
此種情況下，使用memcpy是安全的：
memcpy(&bb_used, aa+read_num, sizeof(bb_used));
4，乙個位元組對齊問題的例子
我定義了乙個結構體，包含4個char，4個int。另外開闢了乙個字元陣列，準備儲存100個結構體的內容，開闢的大小是（4＋4×4）×100＝2000。結果卻發現程式執行異常。後來仔細分析，發現是結構體的大小判斷錯了。結構體如下：
struct st1;
在這個結構體中，由於每個char後面緊跟乙個int，而int要求4位元組對齊，則char後面的3個位元組是空著的。這個結構體的實際使用空間應該如下計算：
（1＋3）＋4＋（1＋3）＋4＋（1＋3）＋4＋（1＋3）＋4＝32
存放100個結構體的內容，需要記憶體大小為32×100＝3200。對於2000位元組的陣列，有嚴重的越界！由於越界，導致寫壞了後面記憶體中的資料，從而執行異常。通過調整陣列大小，解決問題。
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...
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位元組對齊 8位元組對齊
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