结构体对齐方式详解

来源:互联网 发布:手机淘宝联盟何时返利 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 23:29

结构体对齐原因

1、平台原因(移植原因)
不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的;
某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据,否则抛出硬件异常。
2、性能原因:数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。
原因在于,为了访问未对齐的内存,处理器需要作两次内存访问;而对齐的内存访问仅需要一次访问。

另外:

《Windows核心编程》里这样说:当CPU访问正确对齐的数据时,它的运行效率最高,当数据大小的数据模数的内存地址是0时,数据是对齐的。例如:WORD值应该是总是从被2除尽的地址开始,而DWORD值应该总是从被4除尽的地址开始,数据对齐不是内存结构的一部分,而是CPU结构的一部分。当CPU试图读取的数值没有正确的对齐时,CPU可以执行两种操作之一:产生一个异常条件;执行多次对齐的内存访问,以便读取完整的未对齐数据,若多次执行内存访问,应用程序的运行速度就会慢。在最好的情况下,是两倍的时间,有时更长。

什么是自然对齐要求最严格

举例来说:double变量的地址要能够被8整除,int变量的地址只需能被4整除即可,而一个bool和char变量的地址则只需能够被1整除。最后还要考虑到整体对齐。

结构体内存对其规则:

1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
2.其他成员变量要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址处。

注意: 对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
VS中默认的值为8
linux中的默认值为4
3.结构体总大小为最大对齐数(每个成员变量除了第一个成员都有一个对齐数)的整数倍。
4.如果嵌套了结构体的情况,嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的
整数倍处,结构体的整体大小就是所有最大对齐数(含嵌套结构体的对
齐数)的整数倍。
其他:
指定对齐值:#pragma pack (value)时的指定对齐值value。
#pragma pack () /取消指定对齐,恢复缺省对齐/
对其方式

定义一个空结构体,那么,这个结构体占多大空间呢?
在C中,空结构的大小为0。
在C++中,空结构的大小则为1。
为什么 编译器输出的结果为1呢?实例化的原因(空类同样可以被实例化),每个实例在内存中都有一个独一无二的地址,为了达到这个目的,编译器往往会给一个空类隐含的加一个字节,这样空类在实例化后在内存得到了独一无二的地址.所以空类的大小为1.

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