解析C語言中位字段記憶體分配的問題

2022-09-29 16:03:24 字數 1024 閱讀 6669

c語言的位字段是個比較有意思的特性。它的目的是在乙個機器字中儲存多個物件(每個物件佔據若**it),從而節省記憶體資源,同時又避免複雜的位運算。在此不再討論位字段的具體語法,下面將研究位字段的儲存特性。

先說含有多個字段(fwww.cppcns.comield)的字(word)所佔空間的規律——含有多個欄位的字的大小是所有欄位的型別中的最長的那個的倍數。但要確定究竟是最長型別的幾倍則比較複雜,這要看是否需要考慮型別對齊問題(即乙個字段能否跨越兩個最長型別)。

例1:struct word ;

前兩個欄位都是char型別,第三個是int型別,所有型別中最長的是int型別。所以字的大小是int型別長度(即4位元組)的倍數。而size of word的結果是4位元組(即int的1倍),這是因為word的三個字段總共7位(1+2+4),小於inwww.cppcns.comt的32位,且不需 考慮型別對齊問題。

例2:struct word ;

與上例一樣, 所有 型別中最長的是 int型別。所以字的大小是int型別長度(即4位元組)的倍數。而size of word的結果是8位元組(程式設計客棧即int的2倍),這是因為word的三個字段總共33位(1+2+30),需要兩個int的64位才能裝下, 且不需 考慮型別對齊問題。

例3:struct word ;

所有 型別中最長的是 char型別。所以字的大小是char型別長度(即1位元組)的倍數。在linux下size of word的結果是3位元組(即char的3倍)。如果只考慮word的三個字段總共12位(3+6+3),需要兩個char的16位即能裝下,但是在linux的gcc實現下,第二個字段不能跨越兩個char(為了對齊),所以三個欄位各佔乙個位元組。共3位元組。但 乙個字段能否跨越兩個最長型別是由具體的實現決定的。

其次,我們討論word內各個field的儲存,這個和具體的實現有關。有的是從左向右分配的,有的是從右向左分配的。這個沒有規律可言。

最後,對word中的field不能進行取位址操作,這是因為指標需要對齊。但可以對word進行取位址操作。

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