STM32 結構體的位元組對齊和大小端

2021-10-06 17:09:47 字數 1497 閱讀 6251

1、測試平台

本次實驗的平台以32位cortexm0微控制器,不同的平台的實驗結果可能是不一樣的,但是思路都一樣。

2、基礎概念

先介紹三個概念:自身對齊值、指定對齊值、有效對齊值。

自身對齊值:資料型別本身的對齊值,例如char型別的自身對齊值是1,short型別是2,int型別是4;

指定對齊值:編譯器或程式設計師指定的對齊值,32位微控制器的指定對齊值預設是4;

有效對齊值:自身對齊值和指定對齊值中較小的那個。

對齊有兩個規則:

1、不但結構體的成員有有效對齊值,結構體本身也有對齊值,這主要是考慮結構體的陣列,對於結構體或者類,要將其補齊為其有效對齊值的整數倍。而結構體的有效對齊值是其最大資料成員的自身對齊值

2、存放成員的起始位址必須是該成員有效對齊值的整數倍。

3、開始測試

先舉幾個例子,假設以下所有的結構體的起始位址都是0x0000 0000

#pragma pack(4)

typedef

struct a

structa;

#pragma pack()

#pragma pack(4)

typedef

struct b

structb;

#pragma pack()

#pragma pack(4)

typedef

struct c

structc;

#pragma pack()

4、測試**
structa a;

structb b;

structc c;

volatile u32 len_a, len_b, len_c;

void

align_test

(void

)

5、測試結果

同時我們也能看到,所有的由編譯器自己分配的結構體的首位址,一定是4位元組對齊的,例如結構體a的首位址是0x100040f4,結構體b的首位址是0x100040fa,結構體c的首位址是0x10004b18,因此不用擔心結構體的首位址的位元組對齊問題,而只需要關心結構體成員和結構體總長度的位元組對齊問題。

6、思考題

這裡涉及到大小端的問題,對於小端的mcu,高位址存放高位元組,低位址存放低位元組,例如本試驗中,0x0002存放在2、3位址中,3位址存放0x00,2位址存放0x02,請看下圖。

如果是大端的mcu,高位址存放低位元組,低位址存放高位元組,結果就會反過來,這也是程式設計中常常需要留意的問題了。

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