在计算结构体长度的时候,我们经常听说字节对齐。那什么是对齐?
如果一个变量在内存中的地址正好是它长度的整数倍,我们就称它为自然对齐。
比如在32位的操作系统中,如果一个整型变量的地址是0x04,那么它就是自然对齐。
而且操作系统也确实是这么做的,随便定义一个整型变量,打印它的地址,结果一定是4的倍数。
有了这个基础,我们再来计算结构体的长度,就会简单的多。
接下来轮到id,在32位系统中short占2个字节,直接跟在num的后面就行。
最后一个是c,因为只占一个字节,所以直接放在最后就好。
那结构体的长度是不是11个字节呢,不是的,结构体的长度一定是最长成员的整数倍,所以在c的后面还空了一个字节,结构体一共占了12字节。
记住几个原则。
一、结构体变量的首地址是最长成员长度的整数倍。比如我们计算的这个结构体,它的首地址一定是4的整数倍。
二、每个成员相对结构体首地址的偏移量,一定是该成员长度的整数倍。
三、结构体的总长度是最长成员长度的整数倍。
四、如果结构体内有成员长度大于处理器的位数,那么就以处理器的位数作为对齐单位,比如在32位操作系统中,double占8字节,我们还是按照4字节为对齐单位。
如果一个变量在内存中的地址正好是它长度的整数倍,我们就称它为自然对齐。
比如在32位的操作系统中,如果一个整型变量的地址是0x04,那么它就是自然对齐。
而且操作系统也确实是这么做的,随便定义一个整型变量,打印它的地址,结果一定是4的倍数。
int main()
{
int num;
printf("%p
", &num);
return 0;
}
这样做的根本原因还是为了提高CPU的访问效率。如果一个整型变量存放在0x02地址上,那么CPU首先会读取两个字节的short,再读取后面的两个字节,最后把两个部分合成一个整数,很显然这样的效率会比较低。有了这个基础,我们再来计算结构体的长度,就会简单的多。
struct Test
{
char ch;
int num;
short id;
charc;
};
比如这个结构,char类型占一个字节,int占四个字节,但是num不能直接跟在ch的后面,否则num的地址肯定不是4的整数倍,所以需要在ch的后面空3个字节。接下来轮到id,在32位系统中short占2个字节,直接跟在num的后面就行。
最后一个是c,因为只占一个字节,所以直接放在最后就好。
那结构体的长度是不是11个字节呢,不是的,结构体的长度一定是最长成员的整数倍,所以在c的后面还空了一个字节,结构体一共占了12字节。
记住几个原则。
一、结构体变量的首地址是最长成员长度的整数倍。比如我们计算的这个结构体,它的首地址一定是4的整数倍。
二、每个成员相对结构体首地址的偏移量,一定是该成员长度的整数倍。
三、结构体的总长度是最长成员长度的整数倍。
四、如果结构体内有成员长度大于处理器的位数,那么就以处理器的位数作为对齐单位,比如在32位操作系统中,double占8字节,我们还是按照4字节为对齐单位。
审核编辑 :李倩
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原文标题:字节对齐
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