内存字节对齐问题！

写出一个struct,然后sizeof,你会不会经常对结果感到奇怪?sizeof的结果往往都比你声明的变量总长度要大,这是怎么回事呢?讲讲字节对齐吧.

 一、什么是对齐，以及为什么要对齐：

1. 现代计算机中内存空间都是按照byte划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始，但实际情况是在访问特定变量的时候经常在特定的内存地址访问，这就需要各类型数据按照一定的规则在空间上排列，而不是顺序的一个接一个的排放，这就是对齐。

2. 对齐的作用和原因：各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。其他平台可能没有这种情况， 但是最常见的是如果不按照适合其平台的要求对数据存放进行对齐，会在存取效率上带来损失。比如有些平台每次读都是从偶地址开始，如果一个int型（假设为 32位）如果存放在偶地址开始的地方，那么一个读周期就可以读出，而如果存放在奇地址开始的地方，就可能会需要2个读周期，并对两次读出的结果的高低 字节进行拼凑才能得到该int数据。显然在读取效率上下降很多。这也是空间和时间的博弈。

 

 

sizeof的结果怎么来的,请牢记以下3条原则:(在没有#pragma pack宏的情况下，务必看完最后一行)

 

１:数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员存储的起始位置要从该成员（不是第一个成员）大小或者成员的子成员大小（只要该成员有子成员，比如说是数组，结构体等）的整数倍开始(比如int在３２位机为４字节,则要从４的整数倍地址开始存储。

 

２:结构体作为成员:如果一个结构里有某些结构体成员,则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储.(struct a里存有struct b,b里有char,int ,double等元素,那b应该从8的整数倍开始存储.)

 

３:收尾工作:结构体的总大小,也就是sizeof的结果,.必须是其内部最大成员的整数倍.不足的要补齐.

 

 

等你看完此３条原则,２分钟已经过去,抓紧时间,实战３分钟:

 

 

typedef struct bb

{

 int id;             //[0]....[3]

 double weight;      //[8].....[15]　　　　　　原则１：从8的整数倍开始

 float height;      //[16]..[19],总长要为８的整数倍,补齐[20]...[23]　　原则３：内部最大成员是8字节，故结构体的总大小要是8的整数倍，所以补齐为4字节

}BB;

typedef struct aa

{

 char name[2];     //[0],[1]

 int  id;         //[4]...[7]　　　　　　　　　　原则１：int是4字节，应该从4的整数倍地址开始存放

 double score;     //[8]....[15]　　　　

 short grade;    //[16],[17]　　　　　　　　

 BB b;             //[24]......[47]　　　　　　　　　　原则２ ：结构体BB里面最大的元素是double型的，8字节，所以从8的整数倍地址开始存放

}AA;

int main()

{

  AA a;

  cout<<sizeof(a)<<" "<<sizeof(BB)<<endl;

  return 0;

}

 

结果是

48 24

ok,上面的全看明白了,内存对齐基本过关.

 

再讲讲#pragma pack().

在代码前加一句#pragma pack(1),你会很高兴的发现,上面的代码输出为

32 16

bb是4+8+4=16,aa是2+4+8+2+16=32;

这不是理想中的没有内存对齐的世界吗.没错,#pragma pack(1),告诉编译器,所有的对齐都按照1的整数倍对齐,换句话说就是没有对齐规则.

 

 

ps:Vc,Vs等编译器默认是#pragma pack(8)，所以测试我们的规则会正常；注意gcc默认是#pragma pack(4)，并且gcc只支持1,2,4对齐。套用三原则里计算的对齐值是不能大于#pragma pack指定的n值。

转载：http://blog.csdn.net/hairetz/article/details/4084088