細說 Pragma Pack n 與記憶體對齊

關於 #pragma pack(n)與復合型別的資料（常見於結構體、陣列等）對其方式約束，流傳兩種型別的解釋：

每個特定平台上的編譯器都有自己的預設「對齊係數」(也叫對齊模數)。程式設計師可以通過預編譯命令#pragma pack(n)，n=1,2,4,8,16來改變這一係數，其中的n就是你要指定的「對齊係數」。

規則：

1.資料成員對齊規則：結構(struct)(或聯合(union))的資料成員，第乙個資料成員放在offset為0的地方，以後每個資料成員的對齊按照 #pragma pack(n)指定的對齊係數n 與這個資料成員自身長度兩者，最小的那個進行，即 min(n,sizeof(結構成員));

2. 結構(或聯合)的整體對齊規則：在資料成員完成各自對齊之後，結構(或聯合)本身也要進行對齊，對齊將按照#pragma pack指定的數值和結構(或聯合）最大資料成員長度兩者中，比較小的那個進行。

demo：據說是intel和微軟和本公司同時出現的面試題，曾經也是引**熱的討論，

#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?

答案：

①sizeof(s2)結果為24.

②s2的c後面空了幾個位元組接著是d?==>3位元組

這裡邊宣告下，題意sizeof(short )== 2,sizeof(long )== 4,sizeof(long long )== 8,

說明：

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.

也就是說上面雖然指定了按8位元組對齊,但並不是所有的成員都是以8位元組對齊.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(這裡是8位元組)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.==>這裡見上邊的解釋一

關注下struct s2成員d，型別為struct s1，是個結構體型別；對於結構來說,它的預設對齊方式就是它的所有成員使用的對齊引數中最大的乙個,s1中所用成員對齊引數最大==4。所以,成員d就是按4位元組對齊。==>這裡可以適當套用下解釋一的第二條。

下邊抽象下s1、s2成員在記憶體中的排布：

s1的記憶體布局：11**,1111, ==>a與b之間有2位元組的資料填充；

s2的記憶體布局：1***,11**,1111,****11111111 ==>c,d之間存在3個位元組的資料填充，

繼續例項化幾個案例：

①

#pragma pack(4)
struct node;

記憶體排布：1111,1*,11,1， * * * ，==12位元組

char f,與pack(4)指定的4 ，取最小值對齊，so按1位元組對齊，前邊不需要填充；

short int a與4比較取最小 2位元組對齊，so前邊的char f；需要填充乙個位元組；

char b與4，知按1位元組對齊，前方不需要short int a不需要填充；

其中，最占地的成員為int e，sizeof(int)==4位元組；

接下來是資料結構struct node的整體對齊填充，由解釋一種的規則2知，min(sizeof(int)，4)==4，就是說該資料結構整體需要4位元組對齊，即最後還需要填充3位元組，來確保符合規則約束。

②

#pragma pack(4)
struct node;

記憶體排布：1***,1111,11,1，*，==12位元組

int e與4比較知，知該成員按4位元組對齊，前邊的char f需要填充3位元組資料；

short int a與4比較，知該成員按2位元組對齊，前方的int e不需要填充；

char b與4比較，知該成員按1位元組對齊，前邊的short int a不需要填充，

最後資料結構整體需要按4位元組對齊，需要在尾部繼續填充乙個資料；

#pragma pack(2)
struct node;

記憶體排布：1*，1111,11,1，* ==10位元組

int e與2比較知，知該成員按2位元組對齊，前邊的char f需要填充1位元組資料；

short int a與2比較，知該成員按2位元組對齊，前方的int e不需要填充；

char b與2比較，知該成員按1位元組對齊，前邊的short int a不需要填充，

最後資料結構整體需要按2位元組對齊，需要在尾部繼續填充乙個資料；

#pragma pack(1)
struct node;

記憶體排布：1，1111,11,1， ==8位元組

int e與1比較知，知該成員按1位元組對齊，前邊的char f需要填充0位元組資料；

short int a與1比較，知該成員按1位元組對齊，前方的int e不需要填充；

char b與1比較，知該成員按1位元組對齊，前邊的short int a不需要填充，

最後資料結構整體需要按1位元組對齊，需要在尾部繼續填充乙個資料；

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.

以上，有情況及時溝通….

細說 Pragma Pack n 與記憶體對齊

Pragma Pack n 與記憶體分配

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