结构体内存对齐
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2022-07-12 16:49:53
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结构体为什么要内存对齐?
大部分的参考资料都是如是说的:
1、平台原因(移植原因):
不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的;某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据,否则抛出硬件异常。
2、性能原因:数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。
原因在于,为了访问未对齐的内存,处理器需要作两次内存访问;而对齐的内存访问仅需要一次访问。
结构体内存对齐规则:
1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
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。先对齐再放数据
//对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
VS中默认的值为8
linux中的默认值为4
3.结构体总大小为最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数)的整数倍。
4.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
以下是例子:(vs2013环境下)
int main()
{
typedef struct A{
char a;
double b;
int c;
}a;
typedef struct B{
char a;
int b;
double c;
}b;
printf("%d\n", sizeof(a));//24
printf("%d\n", sizeof(b));//16
return 0;
}
解析
结构体嵌套问题:
int main()
{
typedef struct A{ //大小为24
char a;
double b;
int c;
};
typedef struct B{
char a; //偏移量 = 0 + 1 = 1
struct A a1;//先偏移到 8,偏移量= 8 + 24 = 32
int b; // 32是4的整数倍,不偏移,偏移量=32 + 4 =36
}b; //最后整体偏移到最大对齐数 8 的最小整数倍,整体偏移量= 40
printf("%d\n", sizeof(b));//40
return 0;
}
解析
下面这个例子是上面例子的变形
typedef struct A{ //大小为12
char a;
int b;
int c;
};
typedef struct B{
char a; //1
struct A a1; //对齐数为 A 的最大对齐数 4,偏移到4,偏移量=4 + 12 = 16
double b; //对齐数为 8 ,不用偏移, 偏移量 = 16 + 8 = 24
}b;
printf("%d\n", sizeof(b));//24
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