C中内存对齐原则

原则:

1.结构体内成员按自身按自身长度自对齐。

自身长度,如char=1,short=2,int=4,double=8,。所谓自对齐,指的是该成员的起始位置的内存地址必须是它自身长度的整数倍。如int只能以0,4,8这类的地址开始

2.结构体的总大小为结构体的有效对齐值的整数倍

结构体的有效对齐值的确定:

1)当未明确指定时,以结构体中最长的成员的长度为其有效值

2)当用#pragma pack(n)指定时,以n和结构体中最长的成员的长度中较小者为其值。

3)当用__attribute__ ((__packed__))指定长度时,强制按照此值为结构体的有效对齐值

eg:

struct AA{

    char a;

    int b;

    char c;

}aa;

sizeof(aa)=12

假设结构体内存起始地址为0,则地址的分布如下

0  a

1  

2

3

4  b(自对齐)

5  b

6  b

7  b

8  c

9

10

11

char的字对齐长度为1,所以可以在任何地址开始,但是,int自对齐长度为4,必须以4的倍数地址开始。所以,尽管1-3空着,但b也只能从4开始。再加上c后,整个结构体的总长度为9,结构体的有效对齐值为其中最大的成员即int的长度4,所以,结构体的大小向上扩展到12,即9-11的地址空着。

struct AA{

    char a;

    char c;

    int b;   

}aa;

sizeof(aa)=8

0  a

1  c(自对齐)

2

3

4  b(自对齐)

5  b

6  b

7  b

因为c为char类型,字对齐长度为1,所以可以有效的利用1-3间的空格。看见了吧,变量定义的位置的不同时有可能影响结构体的大小的哦!

#pragma pack(2)

struct AA{

    char a;

    int b;

    char c;

}aa;

sizeof(aa)=10

a到c只占9字节长度,因为结构体的有效对齐长度在pack指定的2和int的4中取较小的值2。故取2的倍数10。如果当pack指定为8呢?那就仍然按4来对齐,结果仍然是12。

struct AA{

    char a;

    int b;

    char c;

}__attribute__((__8__))aa;

sizeof(aa)=16

其实a到c仍然只占9字节长度,但结构体以8对齐,故取8的倍数16.如果其指定2,则结果为10

如果pragma pack和__attribute__同时指定则以__attribute__ 的为准。

需要说明的是,不管pragma pack和__attribute__如何指定,结构体内部成员的自对齐仍然按照其自身的对齐值


原文:https://blog.csdn.net/xiong452980729/article/details/70140050

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