关于#pragma pack()和内存分配的一点理解
来源:互联网 发布:魔力宝贝linux服务端 编辑:程序博客网 时间:2024/06/04 19:32
前段时间在做面试题的时候碰到这样的一个题目,根据我的大概印象应该是这个样子的
#pragma pack(pop)struct A{ char a; int b; float c; double d; double *aa; char * dd; short e;};
然后询问sizeof(A)是多少?下面给出了几个选项
A 36
B 40
C 48
D 56
当我看到前面部分的时候兴高采烈(因为其他题目都不会),然后看到选项的时候发现没有为毛没有答案呢,然后就悲剧了
其实我当时看的还不懂那个#pragma pack(pop)是什么东西,然后sizeof(A)我也觉得是所有的元素sizeof加起来的和,然后又悲剧了
其实真正的情况不是这样的。这个要考虑多种因素,其实最终的目标还是要提高效率,也就是让CPU快速访问,然后编译器就这里面做了手脚了。
为了较快的访问,编译的时候编译器会根据变量的对齐方式进行对齐,对齐的规则有以下几条(来自百度百科点击打开链接):
编译器中提供了#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;(取较小的那个)
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。(取较小的那个,以下记这个取得的较小数是min)
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;
否则必须为n的倍数。
ps:
这个时候我们再来看上面的代码
根据推测这里的n应该是8,不然我的电脑输出应该是32(我是64位电脑),这里假设结构体首位地址是0,[0,1)代表在0位置这个地方的一个字节char a; 8>sizeof(a)==1,那么取min=1,且0%min==0,则a存放在的 [0,1) 内存中,其前面不需要填充字节
int b; 8>sizeof(b)==4,那么取min=4,且4%min==0,则b存放在 [4,8) 的内存中,其前面填充了三个空字节
float c; 8>sizeof(c)==4,那么取min=4,,且8%min==0,则c存放在 [8,12) 的内存中,其前面不需要填充字节
double d; 8==sizeof(d), 那么取min=8,且16%min==0,则d存放在[16,24)的内存中,其前面填充了三个字节
double *aa; 8>sizeof(aa), 那么取min=4,且24%min==0,则aa存放在[24,28)的内存中,其前面不需要填充字节
char *dd; 8>sizeof(dd),那么取min=4,且28%min==0,则dd存放在[28,32)的内存冲,其前面不需要填充字节
short e; 8>sizeof(e)==2, 那么取min=2,,且32%min==0,则e存放在[32,34)的内存中,其前面不需要填充字节
到了这里总共占据了34个字节,那么为什么是40,那就是因为结构体总大小的约束了
n==8==sizeof(double),所以总大小必须是8的倍数,那么最后面补齐6个字节,就是40了
另外如果代码如下
#pragma pack(4)struct A{ char a; int b; float c; double d; double *aa; char * dd; short e;};那么,sizeof(A)==32,也是根据前面的规则,注意#pragma pack(4)
再看一下这个
struct A{ int a:1; int d:4; char b:1; int c:3;};sizeof(A)等于多少呢?
答案是12
这里的位域其实就是相邻相同的合并成一个变量,然后新的变量的大小是原来类型大小的整数倍,不够的话向上取整
上述就成了“4个字节的变量,1个自己的变量,4个字节的变量”然后按照上面的对齐规则就可以了
如果道友发现我的错误,欢迎指出来,因为上面很多的东西都是我YY的
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