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结构体内存对齐问题

程序员文章站 2022-07-12 16:56:41
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对齐原则

  1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址
  2. 其他成员变量要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址处。
  3. 对齐数=编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。 linux 中默认为4 vs 中的默认值为8
  4. 结构体总大小为最大对齐数的整数倍(每个成员变量除了第一个成员都有一个对齐数)
  5. 如果嵌套了结构体的情况,嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处,结构体的整体大小就是所有最大对齐数(含嵌套结构体的对齐数)的整数倍。
    例:
struct A
{  //sizeof(A)  24
	char a;
	double b;
	char c;
};
struct B{
	//sizeof(B)  40
	char a;
	A sa;
	int b;
};

为什么要内存对齐

平台移植型好

不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的数据;某些硬件平台只能只在某些地址访问某些特定类型的数据,否则抛出硬件异常,及遇到未对齐的边界直接就不进行读取数据了

cpu处理效率高

如何让结构体按照指定的对齐参数进行对齐

使用#pragma pack (n)来指定数据结构的对齐值 ,(n的值只能为1 ,2 ,4,8)

#pragma pack(push,4)
struct A
{  //sizeof(A)  16
	char a;
	double b;
	char c;
};
struct B{
	//sizeof(B)  24
	char a;
	A sa;
	int b;
};
#pragma pack(pop)

如何知道结构体中某个成员相对于结构体起始位置的偏移量

size_t offsetof(type,member) 也可以自己定义宏
结构体内存对齐问题
(s*)0:是骗编译器说有一个指向类(或者结构体)s的指针,它的值是0
&(((s*)0)->m)这个是取结构体中s的成员m
由于这个类的基址是0,这时m的地址当然就是其在结构体中的偏移地址