1.什么叫对齐?
在C/C++中,数据结构或类的成员变量,并不是按照它们的大小,一个一个紧凑地排列在空间上的。它们是按照一种特定的方法排列的,有可能在两个成员变量之间插入一个或个byte,以保证每个成员变量的起始位置是都是从某些特定的位置开始的。这就是对齐。单纯从语言上描述对齐有些枯燥难以理解,下文将配以例子说明C/C++是基于什么样的规则对齐的
2.为什么要对齐?
1.在大多数平台上,系统从某些特定的位置开始读数据非常快,而从其它位置读数据会慢很多。C/C++是一种注重效率的语言,为了使程序速度尽可能地快,选择牺牲很少的空间,用填充byte的方式保证所有数据的存储都从这些特定的位置开始,而达到较高的运行速度
2.便于移植,有些系统不支持某些地址的访问。
3.对齐规则
(1)结构体的起始地址能被n整除
(2)结构体的总大小能被n整除
当说到一个成员变量是n字节对齐的,说明该变量的起始地址能被n整除。比如某变量的对齐字节数是4,那么它的首地址的16进制形式一定是以0/4/8/C结尾的。
一般情况下 C/C++ 的变量所占用的字节数
char: 1字节;
short: 2字节;
int: 4字节;
long: 4字节;
long long: 8字节;
float: 4字节;
double: 8字节;
bool: 1字节;
指针:(32位系统4字节,64位系统8字节)
联合:
①联合就是一个结构,②它的所有成员相对于基地址的偏移量都为0,③此结构空间要大到足够容纳最“宽”的成员,④并且,其对齐方式要适合于联合中所有类型的成员。
怕有的兄弟还不明白,特附图一个帮助理解:
该结构要放得下int i[5]必须要至少占4×5=20个字节。如果没有double的话20个字节够用了,此时按4字节对齐。但是加入了double就必须考虑double的对齐方式,double是按照8字节对齐的,所以必须添加4个字节使其满足8×3=24,也就是必须也是8的倍数,这样一来就出来了24这个数字。综上所述,最终联合体的最小的size也要是所包含的所有类型的基本长度的最小公倍数才行。(这里的字节数均指winnt下的值,平台、编译器不同值也有可能不同。)
参考:
1.C++里的对齐规则 - 幸福在路上 - 博客频道 - CSDN.NET http://blog.csdn.net/mishifangxiangdefeng/article/details/48378879
2.union 类型 内存对齐 - yuliying的专栏 - 博客频道 - CSDN.NET http://blog.csdn.net/yuliying/article/details/48781087