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C语言字节对齐三条原则

2013年12月11日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1088字 ⁄ 字号 评论关闭

这次就不贴代码了,因为这个理论比实践要重要。建议大家百度百科。http://baike.baidu.com/view/1523557.htm

解释

  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类型变量的时候经常在特
定的内存地址访问,这就需要各种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。

编辑本段作用和原因

  各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。比如有些架构的CPU在访问 一个没有进行对齐的变量的时候会发生错误,那么在这种架构下编程必须保证字节对齐.其他平台可能没有这种情况,但是最常见的是如果不按照适合其平台要求对
数据存放进行对齐,会在存取效率上带来损失。比如有些平台每次读都是从偶地址开始,如果一个int型(假设为32位系统)如果存放在偶地址开始的地方,那 么一个读周期就可以读出这32bit,而如果存放在奇地址开始的地方,就需要2个读周期,并对两次读出的结果的高低字节进行拼凑才能得到该32bit数据。

编辑本段准则

  其实字节对齐的细节和具体编译器实现相关,但一般而言,满足三个准则:

  1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除;

  2) 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量都是成员大小的整数倍,如有需要编译器会在成员之间加上填充字节;例如上面第二个结构体变量地址空间

  3) 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍,如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节。例如上面第一个结构体变量。

不过经过我反复实验几个小时,总结出以下几点:
第一:一个结构体变量的总大小,一定是成员中最宽的整数倍。(这个在64位机器绝对没问题)
第二:一个成员的首地址,一定是这个成员大小的整数倍。(char与char[]在一起的时候,可以认为是char[])
第三:对于我刚才写的第一条有补充,在64位机子成功,是因为64位机子,以成员中最宽值的最大值是8位对齐,而在32位机子上,成员中最宽值的最
大值以4位对齐,举个例子就知道问题所在了。定义一个结构体
double a;
int b;
double c;
这个结构体在32位和64位机子上就会不同,32位机器上sizeof是20,64位机器上是64,是因为涉及到了最宽位,32位系统,最宽值最大为4,而64位
系统最宽值最大为8.这样就可以解释所有两台机子上的所有问题了。
当然这些都是我自己琢磨的,不知道对不对,有知道详情的请留言,在此先谢谢了

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