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关于内存对齐

2012年12月25日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1662字 ⁄ 字号 评论关闭

#pragma pack(n)

     ·使用伪指令#pragma pack (n),C编译器将按照n个字节对齐。
     ·使用伪指令#pragma pack (),取消自定义字节对齐方式。

对齐三原则:
1.每个成员分别按自己的方式对齐,并能最小化长度
2.复杂类型(如结构)的默认对齐方式是它最长的成员的对齐方式,这样在成员是复杂类型时,可以最小化长度
3.对齐后的长度必须是成员中最大的对齐参数的整数倍,这样在处理数组时可以保证每一项都边界对齐

  #pragma pack(4)
  struct TestB
  {
  
    int aa;
    char a;
    short b;
    char c;
  };
  int nSize = sizeof(TestB);
  这里nSize结果为12

  现在去掉第一个成员变量为如下代码:
  #pragma pack(4)
  struct TestC
  {
  
    char a;
    short b;
    char c;
  };
  int nSize = sizeof(TestC);
  按照正常的填充方式nSize的结果应该是8,为什么结果显示nSize为6呢?

事实上,很多人对#pragma pack的理解是错误的。
#pragma pack规定的对齐长度,实际使用的规则是:
结构,联合,或者类的数据成员,第一个放在偏移为0的地方,以后每个数据成员的对齐,按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中,比较小的那个进行。
也就是说,当#pragma pack的值等于或超过所有数据成员长度的时候,这个值的大小将不产生任何效果。

而结构整体的对齐,则按照结构体中最大的数据成员和#pragma pack指定值 之间,较小的那个进行。

具体解释
#pragma pack(4)
  struct TestB
  {
  
    int aa; //第一个成员,放在[0,3]偏移的位置,
    char a; //第二个成员,自身长为1,#pragma pack(4),取小值,也就是1,所以这个成员按一字节对齐,放在偏移[4]的位置。
    short b; //第三个成员,自身长2,#pragma pack(4),取2,按2字节对齐,所以放在偏移[6,7]的位置。
    char c; //第四个,自身长为1,放在[8]的位置。
  };
这个类实际占据的内存空间是9字节,类之间的对齐,是按照类内部最大的成员的长度和#pragma pack规定的值之中较小的一个对齐的。

所以这个例子中,类之间对齐的长度是min(sizeof(int),4),也就是4。

9按照4字节取整的结果是12,所以sizeof(TestB)是12。

如果
#pragma pack(2)
    struct TestB
  {
  
    int aa; //第一个成员,放在[0,3]偏移的位置,
    char a; //第二个成员,自身长为1,#pragma pack(2),取小值,也就是1,所以这个成员按一字节对齐,放在偏移[4]的位置。
    short b; //第三个成员,自身长2,#pragma pack(2),取2,按2字节对齐,所以放在偏移[6,7]的位置。
    char c; //第四个,自身长为1,放在[8]的位置。
  };
//可以看出,上面的位置完全没有变化,只是结构体之间改为按2字节对齐,9按2取整的结果是10。
//所以 sizeof(TestB)是10。

最后看原贴:
现在去掉第一个成员变量为如下代码:
  #pragma pack(4)
  struct TestC
  {
  
    char a;//第一个成员,放在[0]偏移的位置,
    short b;//第二个成员,自身长2,#pragma pack(4),取2,按2字节对齐,所以放在偏移[2,3]的位置。
    char c;//第三个,自身长为1,放在[4]的位置。
  };
//整个类的大小是5字节,按照min(sizeof(short),4)字节对齐,也就是2字节对齐,结果是6

//所以sizeof(TestC)是6。

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