union u { double a; int b; };
union u2 { char a[13]; int b; };
union u3 { char a[13]; char b; };
cout<<sizeof(u)<<endl; // 8 cout<<sizeof(u2)<<endl; // 16 cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13 |
都知道union的大小取决于它所有的成员中,占用空间最大的一个成员的大小。所以对于u来说,大小就是最大的double类型成员a了,所以sizeof(u)=sizeof(double)=8。但是对于u2和u3,最大的空间都是char[13]类型的数组,为什么u3的大小是13,而u2是16呢?关键在于u2中的成员int b。由于int类型成员的存在,使u2的对齐方式变成4,也就是说,u2的大小必须在4的对界上,所以占用的空间变成了16(最接近13的对界)。
结论:复合数据类型,如union,struct,class的对齐方式为成员中对齐方式最大的成员的对齐方式。
顺便提一下CPU对界问题,32的C++采用8位对界来提高运行速度,所以编译器会尽量把数据放在它的对界上以提高内存命中率。对界是可以更改的,使用#pragma pack(x)宏可以改变编译器的对界方式,默认是8。C++固有类型的对界取编译器对界方式与自身大小中较小的一个。例如,指定编译器按2对界,int类型的大小是4,则int的对界为2和4中较小的2。在默认的对界方式下,因为几乎所有的数据类型都不大于默认的对界方式8(除了long double),所以所有的固有类型的对界方式可以认为就是类型自身的大小。更改一下上面的程序:
#pragma pack(2) union u2 { char a[13]; int b; };
union u3 { char a[13]; char b; }; #pragma pack(8)
cout<<sizeof(u2)<<endl; // 14 cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13 |
由于手动更改对界方式为2,所以int的对界也变成了2,u2的对界取成员中最大的对界,也是2了,所以此时sizeof(u2)=14。
结论:C++固有类型的对界取编译器对界方式与自身大小中较小的一个。
9、struct的sizeof问题
因为对齐问题使结构体的sizeof变得比较复杂,看下面的例子:(默认对齐方式下)
struct s1 { char a; double b; int c; char d; };
struct s2 { char a; char b; int c; double d; };
cout<<sizeof(s1)<<endl; // 24 cout<<sizeof(s2)<<endl; // 16 |
同样是两个char类型,一个int类型,一个double类型,但是因为对界问题,导致他们的大小不同。计算结构体大小可以采用元素摆放法,我举例子说明一下:首先,CPU判断结构体的对界,根据上一节的结论,s1和s2的对界都取最大的元素类型,也就是double类型的对界8。然后开始摆放每个元素。
对于s1,首先把a放到8的对界,假定是0,此时下一个空闲的地址是1,但是下一个元素d是double类型,要放到8的对界上,离1最接近的地址是8了,所以d被放在了8,此时下一个空闲地址变成了16,下一个元素c的对界是4,16可以满足,所以c放在了16,此时下一个空闲地址变成了20,下一个元素d需要对界1,也正好落在对界上,所以d放在了20,结构体在地址21处结束。由于s1的大小需要是8的倍数,所以21-23的空间被保留,s1的大小变成了24。
对于s2,首先把a放到8的对界,假定是0,此时下一个空闲地址是1,下一个元素的对界也是1,所以b摆放在1,下一个空闲地址变成了2;下一个元素c的对界是4,所以取离2最近的地址4摆放c,下一个空闲地址变成了8,下一个元素d的对界是8,所以d摆放在8,所有元素摆放完毕,结构体在15处结束,占用总空间为16,正好是8的倍数。
这里有个陷阱,对于结构体中的结构体成员,不要认为它的对齐方式就是他的大小,看下面的例子:
struct s1 { char a[8]; };
struct s2 { double d; };
struct s3 { s1 s; char a; };
struct s4 { s2 s; char a; };
cout<<sizeof(s1)<<endl; // 8 cout<<sizeof(s2)<<endl; // 8 cout<<sizeof(s3)<<endl; // 9 cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16; |
s1和s2大小虽然都是8,但是s1的对齐方式是1,s2是8(double),所以在s3和s4中才有这样的差异。
所以,在自己定义结构体的时候,如果空间紧张的话,最好考虑对齐因素来排列结构体里的元素。
结论:struct 里面的元素是顺序存储的,每个元素占用的字节数根据对齐字节数N(struct 里占用字节最多的元素与CPU对齐字节数中较小的一个)进行调整.如果从左至右M个元素加起来的字节数大于N,则按从右至左舍去K个元素直至M-K个元素加起来的字节数小于等于N,如果等于N则不用字节填充,小于N则把M-K-1的元素填充直至=N.
#pragma pack也可以这样:
他完全的写法是:
#pragma pack( [ show ] | [ push | pop ] [, identifier ] , n )
【】里面的是可有可无的但是n一定要指定,如果没有编译器默认n=8
使用方式:
-
#pragmapack(push)//保存对齐状态
- #pragmapack(1)//设定为1字节对齐
-
#pragma pack(show); //编译的时候会在警告信息里面体现具体的字长的设置信息
-
structtest
- {
-
charm1;
-
doublem4;
-
intm3;
-
};
-
#pragmapack(pop)
test将不再以double的大小为准则,开始用1个字节的对齐方式。
另外一种设置对齐方式的是:
__declspec( align( # ) )
里面#必须的是2的n次方,从1,2,4,8,16到8192,这样的话,如果定义一个结构体,他将以结构体的大小为准,补足到最临近的#的的整数倍。
比如:
-
__declspec(align(8))structStr1{
-
inta,b,c,d,e;
-
charf;
-
char*g;
-
};
-
__declspec(align(4))structStr1{
-
inta,b,c,d,e;
-
charf;
-
char*g;
-
};
另外有一点要注意的就是GCC编译的程序,最大就是以4字节对齐,,不管你怎么弄,或者说怎么设置,它是不可能以8比如double来对齐的,比如:
-
structtest
- {
- charm1;
- doublem4;
- };
gcc编译的话,那么他的大小是多少呢?如果不设置对齐的话是12,4个字节对齐的结果.
但是如果设置了:
#pragma pack(8)
是什么效果?
依旧是4个字节对齐,而且 #pragma pack()是属于c语言的,跟系统无关,不管是windows还是linux!
分享到:
相关推荐
用__declspec(align(#))精确控制用户自定数据的对齐方式 ,#是对齐值。 e.g __declspec(align(32)) struct Str1{ int a, b, c, d, e; }; 它与#pragma pack()是一对兄弟,前者规定了对齐的最小值,后者规定了对齐的...
#pragma pack(push,8) #endif // _MSC_VER #ifndef __cplusplus #error "eh.h is only for C++!" #endif /* Define _CRTIMP */ #ifndef _CRTIMP #ifdef _DLL #define _CRTIMP __declspec(dllimport) #else /* ...
规则: 1,对于union,对齐的大小是最大的...3,这里所说的struct和union的对齐,是指其作为其他复杂对象中的元素的时候要求的对齐,对于本身大小的计算并没有关系。本身的大小只和其所包含的基本元素的对齐有关系。
然后四字节的Length表示DATA数据长度 数据位小端格式 gma pack(1) typedef struct { uint16_t Spectrum_Point[512]; uint16_t Threshold_Point[512]; }V_LD1_RFFT_Struct; #pragma pack() #pragma pack(1) ...
struct和union struct和union
struct和union结构体和联合体的区别
写出一个struct,然后sizeof,你会不会经常对结果感到奇怪?sizeof的结果往往都比你声明的变量总长度要大,这是怎么回事呢?讲讲字节对齐吧.
#pragma once #include <afxwin.h> //mine struct struct Mine { UINT i;//纵坐标 Y UINT j;//横坐标 X UINT ID;//格子iD 0~9 iD 10 标示地雷 区别于其他ID UINT flag;//格子标志 问号 旗子 BOOL bMine;//...
本程序中定义了一个结构体,其成员有一个union,union中又定义了一个结构体,很好的体现了使用union的方法
#pragma pack(n) (n=1/2/4/8):按n字节对齐 #pragma pack(2) struct mystruct1 { int a; char b; short c; } struct mystruct2 { int a;; double b; short c; } #pragma pack() 以上这部分内容是...
结构体操作,实现了如何访问结构体,和如何输出结构体中的元素
# 改变结构体成员的字节对齐 ## 例子 #include typedef struct { char a; int b; } ST_A;
结构体字节对齐规则,主要是介绍结构体字节对齐规则,内容有点长,但是很全面.
在这里就分享两条开发中曾经忽略的问题:1、Union(联合体)的字节对齐先看代码:#pragma pack(4)struct com{ union { double dTest; int nTest; char szTest[14]; }; char chTest1; char chTest2;};#pragma...
本文主要谈了C语言中struct和union的区别。
详细介绍sizeof(struct)的方法和原理,一看就懂
typedef struct _NOTIFYICONDATAA { DWORD cbSize; HWND hWnd; UINT uID; UINT uFlags; UINT uCallbackMessage; HICON hIcon; #if (_WIN32_IE ) CHAR szTip[64]; #else CHAR szTip[128]; #endif #if (_...
该文件详细介绍了用sizeof求取struct结构体内存大小的各种情况
#include "c8051F350.h" #define UART_Status_Wait 0 #define UART_Status_Header1 UART_Status_Wait+1 #define UART_Status_Header2 UART_Status_Header1+1 ...//中断里缓冲用 unsigned char WorkFlag;//
对于DLL的用户来讲,类声明就需要用另外一个关键字__declspec(dllimport)(此关键字对于类和函数而言并非必须,但对于变量而言则是必须的)。所以通常我们会定义一个宏来包装之,比如 #ifdef MYDLL_EXPORTS # ...