C++ 用对齐原则求结构体长度小结

 

用对齐原则求结构体长度小结

 

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csdn id: night_elf_1020 小武

作者：SDN qq群#北京-小武，微博@北京-小武

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原创网址：  http://blog.csdn.net/night_elf_1020/archive/2008/11/26/3381206.aspx

1.     熟悉Win32下VC6.0各种基本数据长度(摘自xulecn的博客)：

size of int is:   4
size of char is:   1
size of short int is:   2
size of double is:   8
size of unsigned int is:   4
size of float is:   4
size of long double is:   8
size of long int is:   4
size of long int is:   4
size of unsigned char is:   1
size of signed char is:   1
size of unsigned long int is:   4
size of signed int is:   4
size of unsigned short int is:   2
size of signed short int is:   2
size of signed int is:   4
size of signed long int is:   4

sizeof  指针 is   4;

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2.结构体长度求法：

a.成员都相同时（或含数组且数组数据类型同结构体其他成员数据类型）：

结构体长度=成员数据类型长度×成员个数（各成员长度之和）;

结构体中数组长度=数组数据类型长度×数组元素个数；

b成员不同且不含其它结构体时;

(1).分析各个成员长度；

(2).找出最大长度的成员长度M（结构体的长度一定是该成员的整数倍）；

(3).并按最大成员长度出现的位置将结构体分为若干部分；

(4).各个部分长度一次相加，求出大于该和的最小M的整数倍即为该部分长度

(5).将各个部分长度相加之和即为结构体长度

c含有其他结构体时：

(1).分析各个成员长度；

(2).对是结构体的成员，其长度按b来分析，且不会随着位置的变化而变化；

(3).分析各个成员的长度（成员为结构体的分析其成员长度），求出最大值；

(4).若长度最大成员在为结构体的成员中，则按结构体成员为分界点分界；

 其他成员中有最大长度的成员，则该成员为分界点；

求出各段长度，求出大于该和的最小M的整数倍即为该部分长度

(5).将各个部分长度相加之和即为结构体长度

 

举例来说(#pragma pack(8))：

1.

struct test1

{ int a;

 int b[4];

};

sizeof(test1)=sizeof(int)+4*sizeof(int)=4+4*4=20;

2.     struct test2

{ char a;

int b;

double c;

bool d;

};

分析：该结构体最大长度double型，长度是8，因此结构体长度分两部分：

第一部分是a、 b、 c的长度和，长度分别为1，4，8，则该部分长度和为13，取8的大于13的最小倍数为16；

第二部分为d，长度为1，取大于1的8的最小倍数为8，

两部分和为24，故sizeof(test2)=24;

3.     struct test3

{

char a;

test2 bb;//见上题

int cc;

}

分析：该结构体有三个成员，其中第二个bb是类型为test2的结构体，长度为24，且该结构体最大长度成员类型为double型，以后成员中没有double型，所以按bb分界为两部分：

第一部分有a、bb两部分，a长度为1，bb长度为24，取8的大于25的最小倍数32；

第二部分有cc，长度为4，去8的大于4的最小倍数为8；

两部分之和为40，故sizeof(test3)=40;

4.     struct test4

{

char a;

int b;

};

struct test5

{ char c;

 test4 d;

double e;

bool f;

};

求sizeof(test5)

分析：test5明显含有结构体test4，按例2容易知道sizeof(test4)=8，且其成员最大长度为4;则结构体test5的最大成员长度为8(double型)，所以e是分界点，分test5为两部分：

第一部分由c、d、e组成，长度为1、8、8，故和为17，取8的大于17的最小倍数为24；

第二部分由f组成，长度为1，取8的大于1的最小倍数为8，

两部分和为32，故sizeof(test5)=24+8=32;

在VC6.0下程序验证结果是正确的。

另外补充下，结构体里有结构体成员，相当于直接把结构体成员的直接以此列入结构体里，再计算长度。

比如例4中test5的长度和如下test6结构体长度一致：

struct test6

{

char c;

char a;

int b;

double 4;

bool f;

};

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通过以上#pragma pack(8)情况的求解 可以推广到其他#pragma pack(n)的情形