struct成員對齊問題

2021-05-27 10:02:42 字數 2112 閱讀 5275

/*struct的成員對齊*/

#include

#pragma pack(8) 

struct example1 

short a; 

long b; 

struct example2 

char c; 

example1 struct1; 

short e;    

#pragma pack() 

int main(int argc, char* argv) 

example2 struct2; 

cout << sizeof(example1) << endl; 

cout << sizeof(example2) << endl; 

cout << (unsigned int)(&struct2.struct1) - (unsigned int)(&struct2) << endl; 

return 0; 

自然對界 

struct 是一種復合資料型別,其構成元素既可以是基本資料型別(如 int、long、float 等)的變數,也可以是

一些復合資料型別(如 array、struct、union 等)的資料單元。對於結構體,編譯器會自動進行成員變數的對齊,

以提高運算效率。預設情況下,編譯器為結構體的每個成員按其自然對界(natural alignment)條件分配空間。各

個成員按照它們被宣告的順序在記憶體中順序儲存,第乙個成員的位址和整個結構的位址相同。 

自然對界(natural alignment)即預設對齊方式,是指按結構體的成員中size 最大的成員對齊。

例如: 

struct naturalalign 

char a; 

short b; 

char c; 

在上述結構體中,size最大的是 short,其長度為 2 位元組,因而結構體中的 char 成員 a、c 都以2 為單位對齊,

sizeof(naturalalign)的結果等於 6; 

如果改為: 

struct naturalalign 

char a; 

int b;  

char c; 

其結果顯然為 12。

指定對界

一般地,可以通過下面的方法來改變預設的對界條件:  

使用偽指令#pragma pack (n),編譯器將按照 n個位元組對齊; 

使用偽指令#pragma pack (),取消自定義位元組對齊方式。  

注意:如果#pragma pack (n)中指定的 n 大於結構體中最大成員的 size,則其不起作用,結構體仍然按照 size 最大的成員進行對界。  

例如: 

#pragma pack (n) 

struct naturalalign 

char a; 

int b; 

char c; 

#pragma pack () 

當 n 為 4、8、16 時,其對齊方式均一樣,sizeof(naturalalign)的結果都等於 12。而當n為2時,其發揮了作用,使得 sizeof(naturalalign)的結果為 6。 

程式中第 2 行#pragma pack (8)雖然指定了對界為 8,但是由於 struct example1 中的成員最大size 為 4(long 變數 size 為 4),故 struct example1 仍然按 4 位元組對界,struct example1 的 size為 8,即第 18 行的輸出結果8; 

struct example2 中包含了 struct example1, 其本身包含的簡單資料成員的最大 size 為 2 (short變數 e),但是因為其包含了 struct example1,而 struct example1 中的最大成員 size 為 4,struct example2 也應以4 對界,#pragma pack (8)中指定的對界對 struct example2 也不起作用,故 19 行的輸出結果為 16; 

由於 struct example2 中的成員以 4 為單位對界,故其 char 變數 c 後應補充 3 個空,其後才是成員 struct1 的記憶體空間,20 行的輸出結果為 4。     

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