Pragma Pack n 與記憶體分配

#pragma pack(n)

解釋一：

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指定的數值和這個資料成員自身長度中，比較小的那個進行。

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)最大資料成員長度中，比較小的那個進行。

解釋二：

n 位元組的對齊方式 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字 節數，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 ; #pragma pack(pop)//恢復對齊狀態 以上結構體的大小為 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 大小為 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 4）,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(8)，那麼我們可以得到結構的大小為 24。

#pragma pack(4)

struct node;

struct node n;

printf("%d\n",sizeof(n));

將對齊位數強制定位2

#pragma pack(2)

struct node;

struct node n;

printf("%d\n",sizeof(n));

將對齊位數強制定位1

#pragma pack(1)

struct node;

struct node n;

printf("%d\n",sizeof(n));

看著輸出結果和文字描述有點暈，下面簡單說一下判定規則吧：

其實之所以有記憶體位元組對齊機制，就是為了最大限度的減少記憶體讀取次數。我們知道cpu讀取速度比記憶體讀取速度快至少乙個數量級，所以為了節省運算花費時間，只能以犧牲空間來換取時間了。

下面舉例說明如何最大限度的減少讀取次數。

#pragma pack(1)

struct node;

struct node n;

printf("%d\n",sizeof(n));

這裡強制按照1位元組進行對齊，可以理解成所有的內容都是按照1位元組進行讀取（暫且這樣理解，因為這樣可以很好的理解記憶體對其機制），其他所有的資料成員都是1位元組的整數倍，所以也就不用進行記憶體對其，各個成員在記憶體中就按照實際順序進行排列，結構體實際長度為8

#pragma pack(2)

struct node;

struct node n;

printf("%d\n",sizeof(n));

這裡強制按照2位元組進行對齊。如果記憶體分布仍然是連續的話，那麼int e就得三次才能讀到cpu中，所以為了「講究」int e的讀取，所以在char f之後預留1byte，最後的char b也是如此，所以長度為10

#pragma pack(4)

struct node;

struct node n;

printf("%d\n",sizeof(n));

這裡強制按照4位元組進行對齊。所以char f後要預留3byte，而short int a 和 char b可以一次讀取到cpu(按照4位元組讀取)，所以長度為12

如果#pramga pack(n)中的n大於結構體成員中任何乙個成員所占用的位元組數，則該n值無效。編譯器會選取結構體中最大資料成員的位元組數為基準進行對其

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