内存对齐
1.内存对齐是什么?
对结构体和类来说,让变量不是紧挨着存放,而是通过变量字节倍数的形式存放
2.为什么会有内存对齐?
- 增加cpu的访问数据的速度
- 对于cpu来说,数据从内存中读到缓存中去,是通过偏移量(offset)进行读取,也就是常说的通过块来读取,而不是按照字节读取。
- 读取非内存对齐的数据,会出现一次必须读取offset和offset+1两块数据这种情况,这需要为芯片增加额外的加法器( 为了得到offset+1 )。为了上述这种可能,而增加额外的设备,并且每一次的增加访问时间,显然是不明智的
- 还有一点就是读了两次,读到缓存的位置上也需要两次,同样降低效率
- 方便于不同机器、不同平台进行数据的准确读取
3.内存对齐规则
-
规则1:需要按照min(pack,sizeof(变量本身))的倍数进行选择开始位置
-
规则2:整体按照min(pack,sizeof(字节数最大的变量))的倍数进行计算
-
规则3:数组则按照本身是哪种类型变量进行计算,同样遵循规则1
-
规则4:结构体中的结构体X,X内部遵循规则1计算大小,并且选择位置也遵循规则1
-
注意:
- 规则1和2,为主要原则,3和4作为拓展
- sizeof得到所占字节数,pack为对齐模数
- 查看对齐模数#pragma pack(show),编译时会显示
4.案例
运行环境:Microsoft Visual Studio Community 2022 (64 位) - Current版本 17.3.4
对齐模数:#pragma pack(show) == 16
- 案例1
pack == 16
struct A{
char a; //0-3
int b; //4-7
double c;//8-15
}; // 16/8 可除
规则1:需要按照min(pack,sizeof(变量本身))的倍数进行选择开始位置
规则2:整体按照min(pack,sizeof(字节数最大的变量))的倍数进行计算
pack == 2
struct B{
char a; //0-2
int b; //2-5
double c;//6-13
}; // 14/2 可除
规则1:需要按照min(pack,sizeof(变量本身))的倍数进行选择开始位置
规则2:整体按照min(pack,sizeof(字节数最大的变量))的倍数进行计算
- 案例3
pack == 16
struct C{
char a; //0-1
short b[3];//2-7 --->the place
int c; //8-15
double d;//16-23
}; // 24/8 可除
规则3:数组则按照本身是哪种类型变量进行计算,同样遵循规则
- 案例4
pack == 16
struct D{
char a; //0-7
struct C b;//8-31
int c; //32-39
double d;//40-47
}; // 48/8 可除
规则4:结构体中的结构体X,X内部遵循规则1计算大小,并且选择位置也遵循规则1
pack == 2
struct D{
char a; //0-1
struct B b;//2-15
int c; //16-19
double d;//20-7
}; // 28/2 可除
规则4:结构体中的结构体X,X内部遵循规则1计算大小,并且选择位置也遵循规则1
5.其他的注意
-
空类和空结构体的sizeof大小为1
-
该环境下指针的大小为8个字节
6.类与内存对齐
待补充链接