C语言程序中结构体的内存对齐详解

目录
  • 一、为什么存在内存对齐
  • 二、结构体的内存对齐四规则
  • 三、举例

一、为什么存在内存对齐

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。

总的来说结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。

二、结构体的内存对齐四规则

默认情况：默认的对齐值 8字节

1.基本数据类型有一个对齐值

2.自定义类型有一个对齐值 = 内部成员类型的最大值

3.程序的指定对齐值：#pragma pack(n) n == 2的幂次方 n可以等于2 4 8 16 …

4.程序的有效对齐值：程序的指定对齐值和数据类型对齐值得较小值

三、举例

例1

typedef struct Test //8
{
	char a;     //1 + 7
	double b;   //8
	int c;      //4 + 4
}Test;
void main()
{
	Test t;
	printf("Test size = %d", sizeof(Test));
}

分析：

char类型占一个字节，double类型占八个字节，int占四个字节；根据其对齐规则，内部成员类型的最大值为double（8个字节），所以char类型要补齐另外的七个字节，加上int的四个字节，一共是：1+7+8+4 = 20，此时20不是8的倍数，因此int要补四个字节。

结果：

例2

typedef struct Test //8
{
	char a;     //1 + 3
	int c;      //4
	double b;   //8
}Test;
void main()
{
	Test t;
	printf("Test size = %d", sizeof(Test));

}

分析同上

结果：

例3

typedef struct Test
{
	short a; //2 + 6
	struct
	{
		int b;   //4 + 4
		double c;//8
		char d;  //1 + 7
	};
	int e;    //4 + 4
}Test;
void main()
{
	Test t;
	printf("Test size = %d", sizeof(Test));
}

结果：

例4 程序中有指定对齐值时

#pragma pack(2)
typedef struct Test
{
	short a; //2
	struct
	{
		int b;   //4
		double c;//8
		char d;  //1 + 1
	};//14
	int e;    //4
}Test;
void main()
{
	Test t;
	printf("Test size = %d", sizeof(Test));
}

结果：

以上就是C语言程序中结构体的内存对齐详解的详细内容，更多关于C语言结构体内存对齐的资料请关注我们其它相关文章！

赞 (0)

相关推荐

  • C语言热门考点结构体与内存对齐详解

    C语言热门考点结构体与内存对齐详解

    目录 一.引例 1.结构体的第一个成员永远放在结构体起始位置偏移量为0的位置 2.从第二个成员开始,总是放在偏移量为一个对齐数的整数处,对齐数=编译器默认的对齐数和变量自身大小的较小值 3.结构体的总大小必须是各个成员的对齐数中最大的那个对齐数的整数倍 二.小试牛刀 三.嵌套结构体的特殊情况 四.关于为什么存在内存对齐 1.平台原因(移植原因): 2.性能原因: 总结 一.引例 到底什么是结构体内存对齐,我们用一段代码来介绍一下 struct S1 { char c1;//1字节 int a;/

  • C语言详细分析结构体的内存对齐规则

    C语言详细分析结构体的内存对齐规则

    目录 引例 结构体内存对齐规则 那么为什么要有内存对齐呢 如何优化 修改默认对齐数 结构体的内存对齐是一个特别热门的知识点! 引例 #include<iostream> using namespace std; struct S { char c; // 1 int a; // 4 char d; // 1 }; int main() { struct S s = { 'a',2,'y'}; cout << sizeof(struct S) << endl;// 12

  • C语言中结构体的内存对齐规则讲解

    C语言中结构体的内存对齐规则讲解

    目录 1.结构体的内存对齐规则 2.例子 3.为什么存在内存对齐 4.如何修改默认对齐数 1.结构体的内存对齐规则 1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处. 2.其他成员变量都放在对齐数(成员的大小和默认对齐数的较小值)的整数倍的地址处. 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中默认的对齐数是8) 3.结构体总大小为最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数 )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

  • C语言 详细分析结构体的内存对齐

    C语言 详细分析结构体的内存对齐

    目录 一.结构体 二.结构体内存对齐 1.非嵌套结构体的大小 2.含嵌套结构体的大小 三.为什么要内存对齐 1.平台原因(移植原因) 2.性能原因 一.结构体 结构体 (struct)是一种数据结构,可以包含很多数据类型,可以实现比较复杂的数据结构. 常见的int,char类型变量,我们可以一眼看出占多少字节,但对于结构体,可就有点难度了. 让我们来猜猜以下程序的输出 struct S1 { char c1; int i; char c2; }; struct S2 { char c1; cha

  • C语言详解热门考点结构体内存对齐

    C语言详解热门考点结构体内存对齐

    目录 一.为什么存在内存对齐 二.如何计算?(考点) 三.手撕代码 一.为什么存在内存对齐 大部分的参考资料都是如是说的: 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:某些硬件平台只能再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)应该尽可能地再自然边界上对齐.原因在于,为了访问未对其的内存,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. 总体来说:结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法 二.如何计算?(考点)

  • C语言程序中结构体的内存对齐详解

    目录 一.为什么存在内存对齐 二.结构体的内存对齐四规则 三.举例 一.为什么存在内存对齐 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. 总的来说结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法. 二.结构体的内存对齐四规则 默认情况:默认的对

  • C语言中结构体与内存对齐实例解析

    C语言中结构体与内存对齐实例解析

    1.结构体类型 C语言中的2种类型:原生类型和自定义类型,结构体类型是一种自定义类型. 2.结构体使用时先定义结构体类型再用类型定义变量 -> 结构体定义时需要先定义结构体类型,然后再用类型来定义变量. -> 也可以在定义结构体类型的同时定义结构体变量. // 定义类型 struct people { char name[20]; int age; }; // 定义类型的同时定义变量. struct student { char name[20]; int age; }s1; // 将类型st

  • Go语言学习之结构体和方法使用详解

    目录 1. 结构体别名定义 2. 工厂模式 3. Tag 原信息 4. 匿名字段 5. 方法 1. 结构体别名定义 变量别名定义 package main import "fmt" type integer int func main() { //类型别名定义 var i integer = 1000 fmt.Printf("值: %d, 类型: %T\n", i, i) var j int = 100 j = int(i) //j和i不属于同一类型,需要转换 fm

  • C语言详解结构体的内存对齐与大小计算

    C语言详解结构体的内存对齐与大小计算

    目录 结构体的内存对齐 1.计算结构体的大小 2.结构体的对齐规则 3.为什么存在内存对齐? 4.总结 结构体的内存对齐 1.计算结构体的大小 struct S1 { char c1; // 1 byte,默认对齐数为8,所以c1的对齐数是1,第一个成员变量放在与结构体变量偏移量为0的地址处 int i; // 4 byte,默认对齐数为8,所以i的对齐数是4,所以i要放到偏移量为 4的整数倍 的地址处 char c2; // 1 byte,默认对齐数为8,所以c2的对齐数是1,所以c2要放到偏

  • go语言结构体指针操作示例详解

    目录 指针 go指针操作 不能操作不合法指向 new函数 指针做函数的参数 数组指针 结构体指针变量 结构体成员普通变量 结构体成员指针变量 结构体比较和赋值 结构体作为函数参数 指针 指针是代表某个内存地址的值.内存地址储存另一个变量的值. 指针(地址),一旦定义了不可改变,指针指向的值可以改变 go指针操作 1.默认值nil,没有NULL常量 2.操作符“&”取变量地址,“*“通过指针(地址)访问目标对象(指向值) 3.不支持指针运算,不支持“->”(箭头)运算符,直接用“.”访问目标成

  • Go结构体的基本使用详解

    目录 定义 实例化 匿名结构体 空结构体 构造函数 方法与接收者 匿名字段 实现面向对象的“继承”特性 标签tag 结构体与JSON系列化 本文主要介绍Go的结构体类型的基本使用,快速上车 定义 结构体,是一种自定义的数据类型,由多个数据类型组合而成.用于描述一类事物相关属性. 定义方式: type 类型名 struct { 字段名 字段类型 - } //示例: type Animal struct { Name string Age int } 实例化 结构体和结构体指针,两者的实例化有所区别

随机推荐