在C语言中每个数据类型都有他的对齐方式
例如 char 是一个一节对齐 ,int 是 四个字节对齐,float是八个字节对齐,short是两个字节对齐
由于对齐方式的特性就会拥有相同成员的结构体占有的内存却是不一样的。
下面这个例子
struct test1{ char a; short b; int c; }; struct test2{ char a; int b; short c; };
创建了两个拥有相同成员的结构体,不同的是成员在结构体中的存储位置并不同 接下来我们通过sizeof 进行分别打印这两个结构体的大小
printf("test1 = %d\n",sizeof(struct test1)); printf("test2 = %d\n",sizeof(struct test2));
可以发现 test1 和 test2的大小并不一样这是为什么呢?
我们可以通过打印 其成员所在的空间位置进行分析
可以发现 test1.a 位置 与 test1.b 中间有一个字节地空间间隙,这就是由于字节对齐所导致的
而test2.a 和 test2.b 中间有 三个个字节地空间 这也是由于字节对齐所导致的
接下来我们可以使用 #pragma pack(1) 对test2进行一字节的强制对齐
打印出来发现他所占的空间更小了
为什么存在内存对齐
参考了大部分资料,大部分都这么说:
1.平台原因(移植问题): 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
既然这样,那在设计结构体的时候,我们既要满足对齐,又要节省空间,如何做到:让占用空间小的成员尽量集中在一起。 如:
#include<stdio.h> struct S1 { char c1; int i; char c2; } struct S2//优化后 { char c1; char c2; int i; }
如何修改默认对齐数
我们见过了 #pragma这个预处理指令,这里我们再次使用,可以改变我们的默认对齐数
#include<stdio.h> #pragma pack(8)//设置默认对齐数为8 struct S1 { char c1; char c2; int i; } #pragma pack()//取消设置的默认对齐数,还原为默认值 #pragma pack(1)//设置默认对齐数为1 struct S2 { char c1; char c2; int i; }
结构体内存对齐的规则
下表是Windows XP/DEV-C++和Linux/GCC中基本数据类型的长度和默认对齐模数。
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【参考链接】