記憶體對齊的規則

2021-07-15 08:48:04 字數 1658 閱讀 8902

對於cpu從記憶體讀取資料,並不是我們想象的那樣,直接前去讀取對應的大小,為了提公升效率和速度,cpu會按照記憶體讀取粒度的大小來讀取內從中的資料,比如說如果記憶體讀取粒度是4個位元組,那麼cpu會一次讀取4個位元組的記憶體,就算讀取char型別的資料,雖然它只佔1個位元組,但是cpu依然會讀取4個位元組,然後從四個位元組中取出char型別的資料,因此就產生了記憶體對齊這樣的問題,也就是在結構體這樣的型別中,他所佔的大小並不一定是組成它的成員的大小之和,他還需要考慮記憶體對齊的問題。記憶體對齊主要是為了提高讀取速度。

其中如果 不記憶體對齊 部分 cpu還不支援不記憶體對齊,也就是說可能會產生直接崩潰的現象。

因此記憶體對齊 也是為了平台移植的原因。

還有記憶體對齊可以提高訪問記憶體的速度

分為2步:

1. 結構體中的型別 第乙個型別偏移量是0 其他型別要根據規則來計算偏移量 偏移量為 min(#pragma pack(),該型別所佔位元組大小) 的倍數

2. 結構體最終的總大小是 min(#pragma pack(),結構體中最大型別的位元組大小) 的倍數

struct structa

struct structb

對於這兩個結構體 structa和structb 在記憶體中佔的大小 卻不是一樣的

sizeof(structa) : 12位元組

sizeof(structb) : 8位元組

這是為什麼呢? 結構體中內容一樣,當時在記憶體中所佔的大小卻是不一樣的

下面我們就按照上述的記憶體對齊規則來計算一下他倆在記憶體中所佔的大小:

structa:

struct structa

首先 它的第乙個成員 char c; 大小為 1個位元組 由於是第乙個元素 所以它的偏移量為0 處於 0位置

第二個成員 int a; 大小為 4個位元組 #pragma pack() 的大小是 8位元組 min(#pragma pack(),變數大小) = 4位元組 因此偏移量為4的倍數 為4

處於4 5 6 7位址位置 1 2 3 位置空閒

第三個成員 short s; 大小為 2個位元組 #pragma pack() 的大小是 8位元組 min(#pragma pack(),變數大小) = 2位元組 因此偏移量為2的倍數 為

8 處於 8 9位置

這樣就完成了第一步的對齊

之後進行第二步對齊,由於結構體中最大的成員是int 佔4個位元組 #pragma pack()等於8 因此 結構體總的大小應該為 4的倍數 所以應該為12位元組

這樣就計算出了記憶體中占有的實際記憶體大小

structb:

struct structb

pragma pack() = 8

首先它的第乙個成員為short型別 偏移量為0 占有 0 1位置

第二個成員為char型別 大小為1 因此偏移量為 1的倍數 為 2 佔 2 這個位置

第三個成員為int 型別 大小為4位元組 因此偏移量為 4的倍數 也就是 4

佔 4 5 6 7 位置 3 位置空閒

因此 第一步對齊後 占有 0 -7的位址位置 大小為8位元組

而結構體中最大的為int 4個位元組 而8是 4的倍數 因此 此結構體在記憶體中占有的大小就是 8個位元組

這樣就解釋清楚了記憶體對齊的規則,希望我以後不會忘記。。。。

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