剖析 C++中的结构体与sizeof

来源：互联网发布：最好的网络兼职平台编辑：程序博客网时间：2024/04/29 02:31

提问的帖子：

#include<iostream.h>
class Base
{
public:
int x;
int y;
int h[2];
char a;
char b[3];
char c[1];
};
void main()
{
Base dd;
cout << sizeof(dd) << endl;
}
为什么结果输出为24?

帖子地址：http://community.csdn.net/Expert/topic/5478/5478106.xml?temp=.6268732

//----------------------------------------------------------

1) struct MyStruct
{
int dda;
int dda1;
double type ;
short duan ;
int xx;
int ss;
int kk;
};//输出

s        0x0012FF60
&s.dda   0x0012FF60
&s.dda1 0x0012FF64
&s.type 0x0012FF68
&s.duan 0x0012FF70
&s.xx    0x0012FF74
----------------------------------
32
32
0
4
8
16
20
24
28
Press any key to continue

2) struct MyStruct
{
int dda;
double dda1;
int type ;
short duan ;
int xx;
int ss;
int kk;
};

输出：

s        0x0012FF58
&s.dda   0x0012FF58
&s.dda1 0x0012FF60
&s.type 0x0012FF68
&s.duan 0x0012FF6C
&s.xx    0x0012FF70
----------------------------------------
40
40
0
8
16
20
24
28
32
Press any key to continue

s        0x0012FF60
&s.dda   0x0012FF60
&s.dda1 0x0012FF68
&s.type 0x0012FF6C
&s.duan 0x0012FF70
&s.xx    0x0012FF74
----------------------------------------
32
32
0
8
12
16
20
24
28
Press any key to continue

void main()
{
MyStruct s;
cout << "s        " << &s << endl;
cout << "&s.dda   " << &s.dda << endl;
cout << "&s.dda1 " << &s.dda1 << endl;
cout << "&s.type " << &s.type << endl;
cout << "&s.duan " << &s.duan << endl;
cout << "&s.xx    " << &s.xx << endl;

cout<< "----------------------------------------" << endl;

cout<<sizeof(MyStruct)<<endl ;
cout<<sizeof(s)<<endl ;

cout<<offsetof(MyStruct,dda)<<endl ;
cout<<offsetof(MyStruct,dda1)<<endl ;
cout<<offsetof(MyStruct,type)<<endl ;
cout<<offsetof(MyStruct,duan)<<endl ;
cout<<offsetof(MyStruct,xx)<<endl ;
cout<<offsetof(MyStruct,ss)<<endl ;
cout<<offsetof(MyStruct,kk)<<endl ;
}

3) struct MyStruct
{
double dda;
int dda1;
int type ;
short duan ;
int xx;
int ss;
int kk;
};
输出：

//----------------------------------------------------------

C++中的结构体与sizeof

前几天在C/C++版上看到一个关于“对齐”和“sizeof”的问题。原来一直以为自己已经把这个问题弄清楚了，但是看了帖子之后才发现仍有许多概念模糊的地方，于是把MSDN翻出来细细看了一下，又做了几个小试验验证自己的想法，并作此文，作为自己对这个问题的一个阶段性小结。文中若有不对之处，望各位大侠批评指正。

影响结构体的sizeof的因素：

1）不同的系统（如32位或16位系统）：不同的系统下int等类型的长度是变化的，如对于16位系统，int的长度（字节）为2，而在32位系统下，int的长度为4；因此如果结构体中有int等类型的成员，在不同的系统中得到的sizeof值是不相同的。

2）编译器设置中的对齐方式：对齐方式的作用常常会让我们对结构体的sizeof值感到惊讶。

对齐

为了能使CPU对变量进行高效快速的访问，变量的起始地址应该具有某些特性，即所谓的“对齐”。例如对于4字节的int类型变量，其起始地址应位于4字节边界上，即起始地址能够被4整除。变量的对齐规则如下（32位系统）：

Type

Alignment

char

在字节边界上对齐

short (16-bit)

在双字节边界上对齐

int and long (32-bit)

在4字节边界上对齐

float

在4字节边界上对齐

double

在8字节边界上对齐

structures

单独考虑结构体的个成员，它们在不同的字节边界上对齐。

其中最大的字节边界数就是该结构的字节边界数。

MSDN原话：Largest alignment requirement of any member

理解结构体的对齐方式有点挠头，如果结构体中有结构体成员，那么这是一个递归的过程。

对齐方式影响结构体成员在结构体中的偏移

设编译器设定的最大对齐字节边界数为n，对于结构体中的某一成员item，它相对于结构首地址的实际字节对齐数目X应该满足以下规则：

X = min（n， sizeof（item））

例如，对于结构体 struct {char a; int b} T;

当位于32位系统，n=8时：

a的偏移为0，

b的偏移为4，中间填充了3个字节, b的X为4；

当位于32位系统，n=2时：

a的偏移为0，

b的偏移为2，中间填充了1个字节，b的X为2；

结构体的sizeof

设结构体的最后一个成员为LastItem，其相对于结构体首地址的偏移为offset（LastItem），其大小为sizeof(LastItem)，结构体的字节对齐数为N，则：

结构体的sizeof 为：若offset（LastItem）＋ sizeof(LastItem)能够被N整除，那么就是offset（LastItem）＋ sizeof(LastItem)，否则，在后面填充，直到能够被N整除。

例如：32位系统，n=8，

结构体 struct {char a; char b;} T;

struct {char a; int b；} T1;

struct {char a; int b； char c;} T2;

sizeof(T) == 2; N = 1 没有填充

sizeof(T) == 8; N = 4 中间填充了3字节

sizeof(T2)==12； N = 4 中间，结尾各填充了3字节

注意：

1）对于空结构体，sizeof ＝＝ 1；因为必须保证结构体的每一个实例在内存中都有独一无二的地址。

2）结构体的静态成员不对结构体的大小产生影响，因为静态变量的存储位置与结构体的实例地址无关。例如：

struct {static int I;} T; struct {char a; static int I;} T1;

sizeof(T) == 1; sizeof(T1) == 1;

3) 某些编译器支持扩展指令设置变量或结构的对齐方式，如VC，

详见MSDN（alignment of structures）

可学习参考得其他关于对齐的帖子：

http://www.cppblog.com/cc/archive/2006/08/01/10765.html

http://blog.csdn.net/wqf363/archive/2006/11/26/1415628.aspx

http://blog.csdn.net/yanjun_1982/archive/2005/10/17/507871.aspx

http://dev.csdn.net/article/56/56202.shtm

http://dev.csdn.net/article/48/48195.shtm

http://www.google.cn/search?complete=1&hl=zh-CN&newwindow=1&rls=com.microsoft:zh-cn:IE-SearchBox&rlz=1I7GGLJ&q=%E5%AD%97%E8%8A%82%E5%AF%B9%E9%BD%90&suggest=0&sa=X&oi=cjkrefinements&ct=result&cd=1

http://www.google.cn/search?complete=1&hl=zh-CN&newwindow=1&rls=com.microsoft:zh-cn:IE-SearchBox&rlz=1I7GGLJ&q=%E5%86%85%E5%AD%98%E5%AF%B9%E9%BD%90&suggest=1&sa=X&oi=cjkrefinements&ct=result&cd=2

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