struct結構大小的問題

2021-04-13 01:53:18 字數 1657 閱讀 1764

1. 什麼是對齊,以及為什麼要對齊

現代計算機中記憶體空間都是按照byte劃分的,從理論上講似乎對任何型別的變數的訪問可以從任何位址開始,但實際情況是在訪問特定變數的時候經常在特定的記憶體位址訪問,這就需要各型別資料按照一定的規則在空間上排列,而不是順序的乙個接乙個的排放,這就是對齊。

對齊的作用和原因:各個硬體平台對儲存空間的處理上有很大的不同。一些平台對某些特定型別的資料只能從某些  特定位址開始訪問。其他平台可能沒有這種情況,但是最常見的是如果不按照適合其平台要求對資料存放進行對齊,會在訪問效率上帶來損失。比如有些平台每次讀都是從偶位址開始,如果乙個int型(假設為32位系統)如果存放在偶位址開始的地方,那麼乙個讀週期就可以讀出,而如果存放在奇位址開始的地方,就可能會需要2個讀週期,並對兩次讀出的結果的高低位元組進行拼湊才能得到該int資料。顯然在讀取效率上下降很多。這也是空間和時間的博弈。

2. 對齊的實現

通常,我們寫程式的時候,不需要考慮對齊問題。編譯器會替我們選擇適合目標平台的對齊策略。當然,我們也可以通知給編譯器傳遞預編譯指令而改變對指定資料的對齊方法。

但是,正因為我們一般不需要關心這個問題,所以因為編輯器對資料存放做了對齊,而我們不了解的話,常常會對一些問題感到迷惑。最常見的就是struct資料結構的sizeof結果,出乎意料。為此,我們需要對對齊演算法所了解。

3. 一些概念

1.資料型別自身的對齊值:就是上面交代的基本資料型別的自身對齊值。

2.資料成員的有效對齊值:自身對齊值和指定對齊值中小的那個值,n

3.結構體的自身對齊值:其成員中自身對齊值最大的那個值。n_struct

4.指定對齊值:#progma pack (value)時的指定對齊值value。

分析例子;

struct

a...

;變數c的自身對齊值1,預設對齊值4,有效對齊值1。a自身對齊值4,預設對齊值4,有效對齊值為4。s自身對齊值2,預設對齊值4,有效對齊值2。   結構體a的自身對齊值為4(a為自身對齊值最大的成員)。

4. 對齊演算法

對其演算法分兩步:

(1) 分別對齊各個成員變數,使其起始位置為有效對齊值n的整數倍。

(2) 對整個結構體進行圓整,即使其所佔空間是結構體有效對齊值n_struct的整數倍。                     

如上面的結構體a,假設a的起始位置(為了直觀,使用十進位制進行表示)為0000,char c的起始位置也為0000,c的有效對齊值為1,a的有效對齊值為4所以,雖然c只佔乙個位置,a也不能從0001開始,因從4的整數倍開始,即0004,佔4個位置,s有效對齊值為2,0008正好為2的整數倍,所以s起始位置0008。

至此可以得到結構體的起始位置:0000~0009(長度10)。然後執行演算法第二步,結構體的有效對齊值n_struct為4,所以長度應該為4的整數倍,即12。所以可以得到結構體的起始位置:0000~0011      

可以 使用預編譯指令#progma pack (value)來告訴編譯器,使用我們指定的對齊值來取代預設的。

#progma pack (2) /*指定按2位元組對齊*/

struct c

;#progma pack () /*取消指定對齊,恢復預設對齊*/

sizeof(struct c)值是8。

struct大小的問題

int main test a a.i f a.t 1 int i sizeof a printf d n sizeof a.i printf d n sizeof a.t printf d n i system pause return 0 執行結果 1 4 8 include include s...

struct結構體大小計算

c c 中結構體大小的計算 結構體大小與屬性型別和它的儲存結構有關,總結來說便是 結構體大小總是其中屬性最大型別的整數倍大小 以所佔位元組最大的屬性為基本單位進行屬性劃分 例 struct mystruct 該結構體大小為44 分析 char a 20 20位元組 int x 4位元組 float ...

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