关于字节对齐方式的语句用法
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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