C/C++語言中結構體字節對齊方法詳解

爲什麼要字節對齊：

         爲了更快的讀取數據；不是本文重點，不想多解釋；

對齊規則：

1、確定對齊單位

    1、環境默認對齊單位

       WIN默認8字節對齊

       Linux 32位 默認4字節對齊，64位默認8字節對齊

    2、結構體最大數據類型長度

        1、含有數組：數組就是多個基本類型變量，比如  char a[10],就是有a[0] 到  a[9]  共10個char類型變量；

        2、含有結構體：比較嵌套的結構體中最大與本結構體中最大，取大的那個；

    3、預編譯指令#pragma pack(n)手動設置     n取1 2 4 8 16

    上面三者取最小的,就是實際對齊單位；

2、結構體（struct）的數據成員，第一個數據成員放的位置offset在0的地方，以後每個數據成員的offset爲該數據成員大小的整數倍的地方（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）

3、結構體作爲成員的對齊規則。

      如果一個結構體B裏嵌套另一個結構體A，則結構體A應從offset爲A內部最大成員的整數倍的地方開始存儲。（struct B裏存有struct A，A裏有char，int，double等成員，那A應該從8的整數倍開始存儲。），結構體A中的成員的對齊規則仍滿足2、3。

注意：

        1. 結構體A所佔的大小爲該結構體成員內部最大元素的整數倍，不足補齊。

        2. 不是直接將結構體A的成員直接移動到結構體B中

4、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。

 

練習

1、按照規則1；結構體b的對齊單位是多少？

#pragma pack(8)
struct A
{
	int a;
	double b;
	float c;
};

struct
{
	char e[10];
	int f;
	short h;
	struct A i;
}B;

  結果爲8；

2、驗證規則3中結構體A應從offset爲A內部最大成員的整數倍的地方開始存儲；計算結構體b的大小

#pragma pack(8)
struct A
{
	short a;
	int b;
};

struct
{
	char e[2];
	int f;
	short g;
	struct A j;
	double i;

}B;

main() {
	printf("short%d\n", sizeof(short));//2
	printf("int%d\n", sizeof(int));//4
	printf("double%d\n", sizeof(double));//8
	printf("B%d",sizeof( B));//32
}

結果爲32而不是24說明其存放方式是

e	e	*	*	f	f	f	f
g	g	*	*	a	a	*	*
b	b	b	b	*	*	*	*
i	i	i	i	i	i	i	i

 

而不是

e	e	*	*	f	f	f	f
g	g	a	a	b	b	b	b
i	i	i	i	i	i	i	i

 

2、驗證規則3中1. 結構體A所佔的大小爲該結構體成員內部最大元素的整數倍，不足補齊。；計算結構體b的大小

#pragma pack(8)
struct A
{
	short a;
	int b;
	short c;
};

struct
{
	char e[2];
	int f;
	short g;
	struct A j;
	short k;
	double i;

}B;

main() {

	printf("B%d",sizeof( B));//40
}

結果是40而不是32；說明存放是

e	e	*	*	f	f	f	f
g	g	*	*	a	a	*	*
b	b	b	b	c	c	*	*
k	k	*	*	*	*	*	*
i	i	i	i	i	i	i	i

 

而不是

e	e	*	*	f	f	f	f
g	g	*	*	a	a	*	*
b	b	b	b	c	c	k	k
i	i	i	i	i	i	i	i