linux C编程（四）int占用字节数/大小端模式/数据类型自动转换/结构体内存占用

数据类型占用字节数

首先强调，不同数据类型的内存占用大小不固定，与编译器有关，与CPU的位数和操作系统的位数无关。但编译器仍然受CPU的字长影响。具体常用的标准如下：

type 32字长 64字长 char 8 8 short 16 16 int 32 32 long 64 64 pointer 32 64

对于16位或者8位的单片机而言有的可能采用16位作为int

大小端模式

定义

小端模式：数据的高字节保存在内存的高地址中，低字节保存在内存的低地址中
大端模式：数据的高字节保存在低地址中，低字节保存在高地址中
例如对于占4个字节的int数据0x12345678来说，其大小端的存储模式如下图

记忆：“小端低低”～
intel的CPU为小端模式，大部分的arm，DSP也为小端模式，有的ARM支持硬件选择大小端模式

如何测试编译器是大/小端

考虑如下代码

#include <stdio.h>int main(){  short int x;  char x0,x1;  x = 0x1122;  x0 = ((char *)&x)[0];//低地址单元  x1 = ((char *)&x)[1];//高地址单元  if(x0 = 0x22)    printf("Little Endian\n");  else    printf("Big Endian\n");  return 0;}

需要考虑大小端问题的场合

1.所写程序需要向不同的硬件平台迁移，迁移平台可能是大端也可能是小端。在编程之前，为了保证可移植性，需要事先考虑。

2.不同类型机器之间通过网络传送二进制数据时。字符串通信时不需这种情况。

数据类型自动转换

自动转换主要发生在不同类型的数据进行的混合运算中。遵循以下规则：
（1）若参与运算的类型不一致，先全部转为同一类型，然后进行运算
（2）转换按照数据长度增加的方向进行，以保证不降低精度
（3）short与char在参与运算时全部都要先自动转换成int类型或者更高的类型（不论是否由变量的混合）
（4）赋值运算时默认将右边类型转为左边类型，精度可能降低，float转int遵循去掉小数点，不是四舍五入

char,short -> int -> unsigned -> long -> double
float -> double

结构体内存占用

考虑以下结构体在64位编译器上占用的内存大小

#pragma pack(4)//PPB = 4struct{int ld;//4个字节,align = min(4,PPB)=4,offset = 0,occupy 0~3 byteschar color[5];//1个字节,align = min(1,PPB)=1,offset = 4,occupy 4~8 bytesunsigned short age;//2个字节,align = min(2,PPB)=2,offset = 10,occupy 10~11 byteschar *name;//8个字节,align = min(8,PPB)=4,offset = 8,occupy 12~19 bytesvoid (*jump)(void);//8个字节,align = min(8,PPB)=4,occupy 20~27 bytes}Garfield;#pragma pack()

由上面的分析可得该结构体内容占用空间为28字节。由于28字节正好是min（PPB,sizeof(char *)）的整数倍，因此最终的结构体占用空间也为28字节。

综上，结构体内存对齐原则：
（1）结构体中的每个元素都认为内存是以它自己的大小来划分的，因此元素的偏移位置一定是在自己宽度的整数倍上开始。（首变量偏移为0）
（2）在按照（1）中放置后，结构体的整体大小需要为结构体中宽度最大的变量的宽度的整数倍。不满足则需补齐。
（3）若使用#pragma pack(PPB)指令对齐，则（1）中的个元素的偏移位置为PPB与本身宽度的较小值。原则（2）中的宽度最大变量的宽度也要换为min(PPB,宽度最大变量的宽度)。