位元組對齊總結

寫在前面

位元組對其是面試筆試當中出現頻率算是比較高的乙個知識點。

在此總結一下。

主要內容

例題：

#pragma pack(2)
class bu
ubuf;
void foo(){}
typedef char*(*f)(void*);
enum
disk;
}bu;

問： sizeof(bu)的值是()。

首先先不急著回答上面的問題如果你不知道位元組對其以及#pragma pack(2)命令的意思的話先往下看你就知道了。

為什麼要位元組對其

為什麼呢？簡單點說：為了提高訪問效率。位元組是記憶體空間分配的最小單位, 在程式中，我們定義的變數可以放在任何位置。其實不同架構的cpu在訪問特定型別變數時是有規律的,比如有的cpu訪問int型變數時，會從偶數字址開始讀取的,int型別占用4個位元組（windows平台）。 0x0000，0x0004，0x0008…..這樣只需要讀一次就可以讀出int型別變數的值。相反地，則需要讀取二次，再把高低位元組相拼才能得到 int型別的值，這樣子看的話，訪問效率當然提高了。　　通常寫程式的時候，不需要考慮這些情況，編譯都會為我們考慮這些情況，除非針對那些特別架構的 cpu程式設計的時候的則需要考慮。當然使用者也可以手工控制對齊方式。

就是說平時我們程式設計其實是不用去注意這些東西的，編譯器會為我們考慮好這些和硬體相關的東西。但是作為理解還是很有必要的。

編譯器對位元組對齊的一些規則

就是說：內建資料型別有自己的對其位元組數，類或者結構體或者union的對其數是按照其最大的成員的對其位元組數當做位元組對其位元組數。如果有指定對其的位元組數的時候，實際額的有效對齊數是自身的對齊數和指定的對齊數的較小值。成員當中每個成員的首位址對於其有效對齊位元組數取餘需要為0如果不為0則就需要補齊一些位元組數。類或者結構體或者union的總的大小需要數其有效對齊位元組數的整數倍如果不是就需要補齊。

struct b

上面這個結構體的大小在沒有任何指定的情況下是12。

當指定了對齊的位元組數的情況下問題就不一樣了：

#pragma pack(2)
struct c
;

因為指定了對齊的位元組數為2。所以原本int b的對齊位元組數為4現在為2，原本struct c的對齊位元組數為4現在為2。

所以最終結構體的大小為8。

union的情況

而分配給union的實際大小不僅要滿足是對齊大小的整數倍，同時要滿足實際大小不能小於最大成員的大小。

所以只需要看union當中最大的那個成員的大小加上對齊大小即可。

#pragma pack(2)
class bu
ubuf;
void foo(){}
typedef char*(*f)(void*);
enum
disk;
}bu;

最後上面這道題目我們可以看出是2位元組對其。其中的函式和巢狀型別的定義是不佔任何的空間的。列舉型別disk的大小是乙個整型變數的大小所以整個大小是22。

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