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关于字节对齐方式的语句用法

2016-09-28 00:00:00 广州睿丰德信息科技有限公司 阅读
睿丰德科技 专注RFID识别技术和条码识别技术与管理软件的集成项目。质量追溯系统、MES系统、金蝶与条码系统对接、用友与条码系统对接 VC对变量存储的一个特殊处理。为了提高CPU的存储速度,VC对一些变量的起始地址做了“对齐”处理。 对于结构的起始地址的偏移量必须为该变量的类型所占用的字节数的倍数。

类型 对齐方式(变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量)

Char 偏移量必须为sizeof(char)即1的倍数

int 偏移量必须为sizeof(int)即4的倍数

float 偏移量必须为sizeof(float)即4的倍数

double 偏移量必须为sizeof(double)即8的倍数

Short 偏移量必须为sizeof(short)即2的倍数

若现存char 偏移量为1 那么再存int (1不是4的整数倍)就不可以了

下面用前面的例子来说明VC到底怎么样来存放结构的。

struct MyStruct

{

double dda1;

char dda;

int type

};

为上面的结构分配空间的时候,VC根据成员变量出现的顺序和对齐方式,先为第一个成员dda1分配空间,其起始地址跟结构的起始地址相同(刚好偏移量0刚好为sizeof(double)的倍数),该成员变量占用sizeof(double)=8个字节;接下来为第二个成员dda分配空间,这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为8,是sizeof(char)的倍数,所以把dda存放在偏移量为8的地方满足对齐方式,该成员变量占用sizeof(char)=1个字节;接下来为第三个成员type分配空间,这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为9,不是sizeof(int)=4的倍数,为了满足对齐方式对偏移量的约束问题,VC自动填充3个字节(这三个字节没有放什么东西),这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为12,刚好是sizeof(int)=4的倍数,所以把type存放在偏移量为12的地方,该成员变量占用sizeof(int)=4个字节;这时整个结构的成员变量已经都分配了空间,总的占用的空间大小为:8+1+3+4=16,刚好为结构的字节边界数(即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof(double)=8)的倍数,所以没有空缺的字节需要填充。所以整个结构的大小为:sizeof(MyStruct)=8+1+3+4=16,其中有3个字节是VC自动填充的,没有放任何有意义的东西。

下面再举个例子,交换一下上面的MyStruct的成员变量的位置,使它变成下面的情况:

struct MyStruct

{

char dda;

double dda1;

int type

};

这个结构占用的空间为多大呢?在VC6.0环境下,可以得到sizeof(MyStruc)为24。结合上面提到的分配空间的一些原则,分析下VC怎么样为上面的结构分配空间的。(简单说明)

struct MyStruct

{

char dda;//偏移量为0,满足对齐方式,dda占用1个字节;

double dda1;//下一个可用的地址的偏移量为1,不是sizeof(double)=8

//的倍数,需要补足7个字节才能使偏移量变为8(满足对齐

//方式),因此VC自动填充7个字节,dda1存放在偏移量为8

//的地址上,它占用8个字节。

int type;//下一个可用的地址的偏移量为16,是sizeof(int)=4的倍

//数,满足int的对齐方式,所以不需要VC自动填充,type存

//放在偏移量为16的地址上,它占用4个字节。

};//所有成员变量都分配了空间,空间总的大小为1+7+8+4=20,不是结构

//的节边界数(即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof

//(double)=8)的倍数,所以需要填充4个字节,以满足结构的大小为

//sizeof(double)=8的倍数。

 

所以该结构总的大小为:sizeof(MyStruc)为1+7+8+4+4=24。其中总的有7+4=11个字节是VC自动填充的,没有放任何有意义的东西。

也就是说 所存大小必须是最大变量所占字节数的整数倍

VC中提供了#pragma pack(n)来设定变量以n字节对齐方式。n字节对齐就是说变量存放的起始地址的偏移量有两种情况:第一、如果n大于等于该变量所占用的字节数,那么偏移量必须满足默认的对齐方式,第二、如果n小于该变量的类型所占用的字节数,那么偏移量为n的倍数,不用满足默认的对齐方式。结构的总大小也有个约束条件,分下面两种情况:如果n大于所有成员变量类型所占用的字节数,那么结构的总大小必须为占用空间最大的变量占用的空间数的倍数;

例如 

#pragma pack(push) //保存对齐状态

#pragma pack(4)//设定为4字节对齐

struct test

{

char m1;

double m4;

int m3;

};

#pragma pack(pop)//恢复对齐状态

4 < 8 那么存储的时候1、偏移量为4的倍数 2、总的存储大小也是4的倍数

以上结构的大小为16,下面分析其存储情况,首先为m1分配空间,其偏移量为0,满足我们自己设定的对齐方式(4字节对齐),m1占用1个字节。接着开始为m4分配空间,这时其偏移量为1,需要补足3个字节,这样使偏移量满足为n=4的倍数(因为sizeof(double)大于n),m4占用8个字节。接着为m3分配空间,这时其偏移量为12,满足为4的倍数,m3占用4个字节。这时已经为所有成员变量分配了空间,共分配了16个字节,满足为n的倍数。

#pragma pack(push) //保存对齐状态

#pragma pack(16)//设定为4字节对齐

struct test

{

char m1;

double m4;

int m3;

};

#pragma pack(pop)//恢复对齐状态

16 > 8 那么存储的时候1、偏移量为8的倍数 2、总的存储大小也是8的倍数 (因为以最大变量占的字节数为准)

以上机构的大小为24,首先为m1分配空间,其偏移量为0,满足默认情况设定的对齐方式(8字节),m1占用1个自己,接着开始为m4分配空间,这时其偏移量为1,需要补足7个字节,这样使偏移量满足为n=8的倍数,m4占用8个字节。接着为m3分配空间,这时其偏移量为16,满足为8的倍数,m3占用4个字节。这时已经为所有成员变量分配了空间,共分配了20个字节,不满足为8的倍数。再补足4个字节,所以m3占8个字节。一共24个字节。

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