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sizeof 计算结构体大小

2013-03-23 22:50 239 查看
字节对齐的细节和编译器实现相关,但一般而言,满足三个准则:

1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除;

2) 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍,如有需要编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding);

3) 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍,如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节(trailing padding)

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


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 字串2(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。

VC 中提供了#pragma pack(n)来设定变量以n字节对齐方式。

1) 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。

2) 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;

下面举例说明其用法。

#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

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。如 果把上面的#pragma pack(4)改为#pragma pack(16),那么我们可以得到结构的大小为24。

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