寫出一個struct,然後sizeof,你會不會經常對結果感到奇怪?sizeof的結果往往都比你聲明的變量總長度要大,這是怎麼回事呢?講講字節對齊吧.
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如果體系結構是不對齊的，A中的成員將會一個挨一個存儲，從而sizeof(a)爲11。顯然對齊更浪費了空間。那麼爲什麼要使用對齊呢？
體系結構的對齊和不對齊，是在時間和空間上的一個權衡。對齊節省了時間。假設一個體繫結構的字長爲w，那麼它同時就假設了在這種體系結構上對寬度爲w的數據的處理最頻繁也是最重要的。它的設計也是從優先提高對w位數據操作的效率來考慮的。比如說讀寫時.............此處省略５０萬字
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上面是你隨便 google一下,人家就可以跟你解釋的,一大堆的道理,我們沒怎麼多時間,討論爲何要對齊.直入主題,怎麼判斷內存對齊規則,sizeof的結果怎麼來的,請牢記以下3條原則:(在沒有#pragma pack宏的情況下，務必看完最後一行)
１:數據成員對齊規則：結構(struct)(或聯合(union))的數據成員，第一個數據成員放在offset爲0的地方，以後每個數據成員存儲的起始位置要從該成員大小或者成員的子成員大小（只要該成員有子成員，比如說是數組，結構體等）的整數倍開始(比如int在３２位機爲４字節,則要從４的整數倍地址開始存儲。
２:結構體作爲成員:如果一個結構裏有某些結構體成員,則結構體成員要從其內部最大元素大小的整數倍地址開始存儲.(struct a裏存有struct b,b裏有char,int ,double等元素,那b應該從8的整數倍開始存儲.)
３:收尾工作:結構體的總大小,也就是sizeof的結果,.必須是其內部最大成員的整數倍.不足的要補齊.
等你看完此３條原則,２分鐘已經過去,抓緊時間,實戰３分鐘:
typedef struct bb
{
int id; //[0]....[3]
double weight; //[8].....[15] 原則１
float height; //[16]..[19],總長要爲８的整數倍,補齊[20]...[23] 原則３
}BB;
typedef struct aa
{
char name[2]; //[0],[1]
int id; //[4]...[7] 原則１
double score; //[8]....[15]
short grade; //[16],[17]
BB b; //[24]......[47] 原則２
}AA;
int main()
{
AA a;
cout<<sizeof(a)<<" "<<sizeof(BB)<<endl;
return 0;
}
結果是
48 24
ok,上面的全看明白了,內存對齊基本過關.
再講講#pragma pack().
在代碼前加一句#pragma pack(1),你會很高興的發現,上面的代碼輸出爲
32 16
bb是4+8+4=16,aa是2+4+8+2+16=32;
這不是理想中的沒有內存對齊的世界嗎.沒錯,#pragma pack(1),告訴編譯器,所有的對齊都按照1的整數倍對齊,換句話說就是沒有對齊規則.
明白了不?
那#pragma pack(2)的結果又是多少呢?對不起,５分鐘到了,自己去測試吧.
ps:Vc,Vs等編譯器默認是#pragma pack(8)，所以測試我們的規則會正常；注意gcc默認是#pragma pack(4)，並且gcc只支持1,2,4對齊。套用三原則裏計算的對齊值是不能大於#pragma pack指定的n值。
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朋友帖瞭如下一段代碼：
#pragma pack(4)
class TestB
{
public:
int aa;
char a;
short b;
char c;
};
int nSize = sizeof(TestB);
這裏nSize結果爲12，在預料之中。
現在去掉第一個成員變量爲如下代碼：
#pragma pack(4)
class TestC
{
public:
char a;
short b;
char c;
};
int nSize = sizeof(TestC);
按照正常的填充方式nSize的結果應該是8，爲什麼結果顯示nSize爲6呢？
事實上，很多人對#pragma pack的理解是錯誤的。
#pragma pack規定的對齊長度，實際使用的規則是：
結構，聯合，或者類的數據成員，第一個放在偏移爲0的地方，以後每個數據成員的對齊，按照#pragma pack指定的數值和這個數據成員自身長度中，比較小的那個進行。
也就是說，當#pragma pack的值等於或超過所有數據成員長度的時候，這個值的大小將不產生任何效果。
而結構整體的對齊，則按照結構體中最大的數據成員 和 #pragma pack指定值 之間，較小的那個進行。
具體解釋
#pragma pack(4)
class TestB
{
public:
int aa; //第一個成員，放在[0,3]偏移的位置，
char a; //第二個成員，自身長爲1，#pragma pack(4),取小值，也就是1，所以這個成員按一字節對齊，放在偏移[4]的位置。
short b; //第三個成員，自身長2，#pragma pack(4)，取2，按2字節對齊，所以放在偏移[6,7]的位置。
char c; //第四個，自身長爲1，放在[8]的位置。
};
這個類實際佔據的內存空間是9字節
類之間的對齊，是按照類內部最大的成員的長度，和#pragma pack規定的值之中較小的一個對齊的。
所以這個例子中，類之間對齊的長度是min(sizeof(int),4)，也就是4。
9按照4字節圓整的結果是12，所以sizeof(TestB)是12。
如果
#pragma pack(2)
class TestB
{
public:
int aa; //第一個成員，放在[0,3]偏移的位置，
char a; //第二個成員，自身長爲1，#pragma pack(4),取小值，也就是1，所以這個成員按一字節對齊，放在偏移[4]的位置。
short b; //第三個成員，自身長2，#pragma pack(4)，取2，按2字節對齊，所以放在偏移[6,7]的位置。
char c; //第四個，自身長爲1，放在[8]的位置。
};
//可以看出，上面的位置完全沒有變化，只是類之間改爲按2字節對齊，9按2圓整的結果是10。
//所以 sizeof(TestB)是10。
最後看原貼：
現在去掉第一個成員變量爲如下代碼：
#pragma pack(4)
class TestC
{
public:
char a;//第一個成員，放在[0]偏移的位置，
short b;//第二個成員，自身長2，#pragma pack(4)，取2，按2字節對齊，所以放在偏移[2,3]的位置。
char c;//第三個，自身長爲1，放在[4]的位置。
};
//整個類的大小是5字節，按照min(sizeof(short),4)字節對齊，也就是2字節對齊，結果是6
//所以sizeof(TestC)是6。