字节对齐

字节对齐 随着半导体技术的发展，我们经历8bit、16bit、32bit乃至64bit的CPU，我们产品当前大多使用32bit CPU 从内存存取效率来说，4字节对齐的存取速度是最快的，非对齐情况下，CPU需要分解成两次32bit操作; 缺省情况下，编译器自动对数据结构进行四字节对齐，以提高程序执行的效率，在特殊情况 下，可以通过预编译指定指定数据结构为1字节对齐或者其他; 对于Power PC/Intel系列CPU，在非四字节对齐情况下，由CPU自动完成两次操作，对上层应用透明;对于MIPS CPU，则需要通过编译选项进行干预，或者调整数据结果避免出现这种情况，否则会产生例外; 字节对齐对数据结构的尺寸(sizeof)直接产生影响 ********************** #pragma pack(4) class TestB { public: int aa; char a; short b; char c; }; int nSize = sizeof(TestB); 这里nSize结果为12，在预料之中。 现在去掉第一个成员变量为如下代码: #pragma pack(4) class TestC { public: char a; short b; char c; }; int nSize = sizeof(TestC); 按照正常的填充方式nSize的结果应该是8，为什么结果显示nSize为6呢, 具体解释 #pragma pack(4) class TestB { public: int aa; //第一个成员，放在[0,3]偏移的位置， char a; //第二个成员，自身长为1，#pragma pack(4),取小值，也就是1，所以这个成员按一字节对齐，放在偏移[4]的位置。 short b; //第三个成员，自身长2，#pragma pack(4)，取2，按2字节对齐，所以放在偏移[6,7]的位置。 char c; //第四个，自身长为1，放在[8]的位置。 }; 这个类实际占据的内存空间是9字节 类之间的对齐，是按照类内部最大的成员的长度，和#pragma pack规定的值之中较小的一个对齐的。 所以这个例子中，类之间对齐的长度是min(sizeof(int),4)，也就是4。 9按照4字节圆整的结果是12，所以sizeof(TestB)是12。 如果 #pragma pack(2) class TestB { public: int aa; //第一个成员，放在[0,3]偏移的位置， char a; //第二个成员，自身长为1，#pragma pack(4),取小值，也就是1，所以这个成员按一字节对齐，放在偏移[4]的位置。 short b; //第三个成员，自身长2，#pragma pack(4)，取2，按2字节对齐，所以放在偏移[6,7]的位置。 char c; //第四个，自身长为1，放在[8]的位置。 }; //可以看出，上面的位置完全没有变化，只是类之间改为按2字节对齐，9按2圆整的结果是10。 //所以 sizeof(TestB)是10。 最后看题: 现在去掉第一个成员变量为如下代码: #pragma pack(4) class TestC { public: char a;//第一个成员，放在[0]偏移的位置， short b;//第二个成员，自身长2，#pragma pack(4)，取2，按2字节对齐，所以放在偏移[2,3]的位置。 char c;//第三个，自身长为1，放在[4]的位置。 }; //整个类的大小是5字节，按照min(sizeof(short),4)字节对齐，也就是2字节对齐，结果是6 //所以sizeof(TestC)是6。 #pragma pack规定的对齐长度，实际使用的 规则 编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf 是: 结构，联合，或者类的数据成员，第一个放在偏移为0的地方，以后每个数据成员的对齐，按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。 也就是说，当#pragma pack的值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个值的大小将不产生任何效果。 而结构整体的对齐，则按照结构体中最大的数据成员 和 #pragma pack指定值 之间，较小的那个进行。 ************************************* struct bbb { long num; char *pcname; short sdate; char cha[2]; short sba[6]; }*p; p=0x100000; p+0x1=0x____? (unsigned long)p+0x1=0x___? (unsigned long*)p+0x1=0x___? (char*)p+0x1=0x___? p = 0x1000000; //p 是一个指针类型的结构体 p+0x01 = 0x100000 + sizeof(struct bbb) (unsigned long)p + 0x1 = 0x1000001 ; //p是一个unsigned long类型的变量，只需要相加 (unsigned long*)p + 0x1 = 0x1000000 + sizeof(unsigned long) = 0x1000004 (char*)p + 0x1 = 0x1000000 + sizeof(char) = 0x1000001 对指针进行算术运算，是按指针所指向的结构体所占大小进行运算的 对指针进行强制转换成整型后，就只按其算术值进行计算 ************************************************ struct tagAAA { unsigned char ucId:1; unsigned char ucPara0:2; unsigned char ucState:6; unsigned char ucTail:4; unsigned char ucAvail; unsigned char ucTail2:4; unsigned long ulData; }AAA_S; 问:AAA_S在字节对齐分别为1、4的情况下，占用的空间大小是多少, 答案:9 12 a、1字节对齐: struct tagAAA { unsigned char ucId:1; unsigned char ucPara0:2;,,,,占用1个char unsigned char ucState:6;,,,,占用1个char unsigned char ucTail:4;,,,,占用1个char unsigned char ucAvail;,,,,占用1个char unsigned char ucTail2:4;,,,,占用1个char unsigned long ulData;,,,,占用4个char }AAA_S; 所以是9 b、4字节对齐: struct tagAAA { unsigned char ucId:1; unsigned char ucPara0:2;,,,,占用1个char unsigned char ucState:6;,,,,占用1个char unsigned char ucTail:4;,,,,占用1个char unsigned char ucAvail;,,,,占用1个char ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, unsigned char ucTail2:4;,,,,占用1个char 这里会补充3个char ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, unsigned long ulData;,,,,占用4个char }AAA_S; 所以是12 在VC下面运行，由于没有强制制定对齐模式，默认就是4字节对齐，所以是12