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内存对齐

程序员文章站 2022-10-03 12:43:13
每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。程序员可以通过预编译命令 pragma pack(n),n=1,2,4,8,16 来改变这一系数,其中的n 就是你要指定的“对齐系数”。 内存对齐原因 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 ......

每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。程序员可以通过预编译命令#pragma pack(n),n=1,2,4,8,16 来改变这一系数,其中的n 就是你要指定的“对齐系数”。

内存对齐原因

  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。

对齐规则

  1. 数据成员对齐规则:结构(struct)(或联合(union))的数据成员,第一个数据成员放在offset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。

  2. 结构(或联合)的整体对齐规则:在数据成员完成各自对齐之后,结构(或联合)本身也要进行对齐,对齐将按照#pragma pack 指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中,比较小的那个进行。

  3. 当#pragma pack 的n 值等于或超过所有数据成员长度的时候,这个n值的大小将不产生任何效果。

举例

struct A {
int a;
char b;
short c;
};
//sizeof=8

struct B {
char b;
int a;
short c;
};
//sizeof=12

#pragma pack ⑵
struct C {
char b;
int a;
short c;
};
//sizeof=8


#pragma pack(1)
struct D {
char b;
int a;
short c;
};
//sizeof=7