關於struct結構體填充造成的位元組數的問題

有如下的結構體的定義：

struct aa;

問題，求對struct進行sizeof的時候，得到的大小數。

問題解析：當記憶體中的值合理對其的時候，很多機器能夠高效的訪問。例如，按位元組定址的32位機器中，有兩個位元組的short型變數必須放在偶數字址上，而4位元組的int型變數，必須放在4的整數倍位址上。某些機器甚至根本不能訪問沒有對齊的位址。所以必須要求所有的資料正確的對齊。

為了解決上述問題，我們要知道， 32位機器，對於指標變數，無論是char型還是int型，指標變數存的都是位址，都占用4bytes。

下面我們一步一步分析：

struct aa;

上述在記憶體中占用1個byte。 |

struct aa;

上述本來佔據5個byte。但是由於要求int型變數b的位址必須是4的倍數，所以占用1(for char) + 3 （填充用的） + 4（for int），故而占用8個bytes。

| - - -| | | |

truct aa;

上述占用了12個位元組。因為已經滿足4的倍數啦。

| - - - | | | | | | | |

struct aa;

上述占用12 + 8個位元組。但是double要求位址offset從8的整數倍開始，所以填充4個位元組，變成16，變成8的倍數，在存下double。是 12 + 4 + 8 = 24 bytes:

下面：

struct aa;

上述占用24 + 8 = 32bytes。雖然要char*pa 變數占用4bytes, 但是因為要按照double的對其格式。

struct aa;

上述占用仍然是32 bytes，因為最後已經有四個空著的bytes，仍然滿足位址是8的倍數。

struct aa;

上述占用時32 + 8 = 40 bytes, 因為 short要按照double的格式對其，即總的位址要是8的倍數。

也就是最後尾部還剩下6個bytes空著了。試想

struct aa;

由於空6個bytes，必須是4的倍數，所把最後四個給占用了。所以當然還是40bytes。當然是。

接下來，如果再加乙個short，就變成了48了，當然是啦：

struct aa;

編譯器可能提供用於控制結構體的這種填充。例如#pragma，這樣我們就可以遮蔽掉變數的對齊方式，自己設定變數的對齊方式。

例如編譯器提供#pragma pack(n) 來設定變數以n位元組對齊的方式。 n 位元組的對齊方式指的是，如果n 大於該變數所佔的位元組數，那麼偏移量必須滿足預設的對齊方式，如果n 小於變數型別所佔的位元組數，那麼偏移量必須為n的倍數。

舉例子如下：

#include using namespace std;
#pragma pack(push) // 保持對齊方式
#pragma pack(4) // 設定4位元組對齊
struct aa;
#pragma pack(pop) // 恢復對齊方式
int main()

執行結果如下：

分析如下：

4 + 4 + 4 + 8 + 4 + 4 + 4 = 32.

如果我們設定1位元組對齊：

#include using namespace std;
#pragma pack(push) // 保持對齊方式
#pragma pack(1) // 設定1位元組對齊
struct aa;
#pragma pack(pop) // 恢復對齊方式
int main()

執行結果為:

分析：

1 + 4 + 4 + 8 + 4 + 4 + 2 = 27.

okay。完美解決。

為了理解pack，給出如下例子：

#include using namespace std;
#pragma pack(push, 1) // 可以合併在一起寫
struct name;
#pragma pack(pop)
int main()

執行：

改為：

#include using namespace std;
#pragma pack(push, 8)
struct name;
#pragma pack(pop)
int main()

執行

再比如下面：

#include using namespace std;
#pragma pack(8)
struct aa ;
#pragma pack()
int main()

佔8個位元組：

再比如:

#pragma pack(8)
struct aa ;
#pragma pack()

仍佔8個位元組。

在比如：

#pragma pack(8)
struct aa ;
#pragma pack()

上述佔12個位元組。按照預設的對齊方式。