结构体对齐
1. 什么是结构体?
结构体是一种复合数据类型(具有相同和不同类型的数据构成的集合)
2. 什么是对齐?
现代计算机中内存空间都是按照byte划分的,从理论上讲,似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始,但实际情况是在访问特定变量的时候经常在特定的内存地址访问,这就需要各类型数据按照一定的规则在空间上排列,而不是顺序的一个接一个的排放,这就是对齐。
3. 为什么要进行结构体对齐?
结构体不像数组,结构体可以存放不同类型的数据,它的大小也不是简单的各个数据成员大小之和,限于读取内存的要求,而是每个成员在内存中的存储都要按照一定偏移量来存储,根据类型的不同,每个成员都要按照一定的对齐数进行对齐存储,最后整个结构体的大小也要按照一定的对齐数进行对齐。
4. 如何对齐?
默认情况下对齐是指按照结构体中成员size最大的对齐;利用#pragra pack(n)也可以指定对齐的字节大小n.
(1) 在默认情况下结构体成员内存分配满足三个条件
1. 结构体第一个成员地址和结构体首地址相同
2. 每一个成员偏移量是该成员的整数倍
3. 结构体大小是该结构体字节数最大成员的整数倍
例如:
struct s1{ char ch; int a; double b; char c1; };
变量 | 大小 | 偏移量 |
ch | 1 | 0 |
a | 4 | 1+3 |
b | 8 | 1+3+4 |
c1 | 1 | 1+3+4+8 |
所以总的大小为最后一个变量的偏移量+最后变量的大小=1+3+4+8+1=17,按照规则3,则大小为17+7=24
(2) 在指定#pragma pack(n)下,n一定是2的整数幂(1,2,4,8,16….),如果n大于结构成员中最大成员大小,则n不起作用,依然按照默认方式对齐.