结构体对齐为什么那么重要?_环球播资讯

2023-04-03 10:02:51 来源:面包芯语

你觉得这俩结构体所占内存是一样大吗?其实不是!


(资料图)

好像也没什么啊,一不一样大对于C语言程序员有什么所谓!

也许你还还感觉不到,上段代码:

对于32位系统,s2的大小为8K,而s3的大小为12K,一放大,就有很明显的区别了。

再举个例子:

你以为,通过总线的方式可以随便访问一个地址吗

但是,为了提高访问速度,其设计是这样的:

不要瞎猜,直接上代码。每个平台都不一样,请读者自行测试,以下我是基于Windows上MinGW的GCC测的。

结果是:

这些内容不用记住,不同平台是不一样的,使用之前,一定要亲自测试验证下。

这里先解释下“模数”的概念:

平台

长度/模数

char

short

int

long

float

double

long long

long double

Win-32

长度

1

2

4

4

4

8

8

8

模数

1

2

4

4

4

8

8

8

Linux-32

长度

1

2

4

4

4

8

8

12

模数

1

2

4

4

4

4

4

4

Linux-64

长度

1

2

4

8

4

8

8

16

模数

1

2

4

8

4

8

8

16

本文的的例子我用的是MinGW32的GCC来测试,你猜符合上表的哪一项?

别急,再看一个例子:

结果是:

很明显,上表没有一项完全对应得上的。简单汇总以下我测试的结果:

长度/模数

char

short

int

long

float

double

long long

long double

长度

1

2

4

4

4

8

8

12

模数

1

2

4

4

4

8

8

8

所以,再强调一下:因为环境的差异,在你参考使用之前,请自行测试一下。

例如

32位系统中,它们内存是这么对齐的:

简单解释下:

S2中的元素e_int是按4字节对齐的,其地址位4整数倍,而e_char1和e_char2就按1字节对齐,紧跟其后面就可以了;

而S3中的元素e_char1是按1字节对齐的,放在最前面,而e_int是按4字节对齐的,其地址位4整数倍,所以,只能找到个+4的位置,紧接着e_char2就按1字节对齐,跟其后面就可以了。

那么sizeof(s2)和sizeof(s3)各是多少怎么算?

也很简单,例如这个32位系统,为了提高执行效率,编译器会让数据访问以4字节为单位的,所以S2里有2个字节留空,即sizeof(s2)=8,而sizeof(s3)=12。

是不是很简单呢!

接着,来个复杂一点的:

其内存分布如下:

得出结果:

得出结论:结构体内的结构体,结构体内的元素并不会和结构体外的元素合并占一个对齐单元。

首先,不推荐记忆这些条条框框的文字,以下内容仅供参考:

里面涉及到很多测试源码,如果想要获取的话,可以关注公众号,回复"struct"即可获得下载链接。

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