内存对齐的规则以及作用

页眉内容Postedon2009-03-1609:36阅读(3831所属分类:首先由一个程序引入话题:1//环境:vc6+windowssp22//程序13#include45usingnamespacestd;67structst18{9chara;10intb;11shortc;12};1314structst215{16shortc;17chara;18intb;19};2021intmain(22{23cout<<"sizeof(st1is"<<sizeof(st1<24cout<<"sizeof(st2is"<<sizeof(st2<25return0;26}27程序的输出结果为:sizeof(st1is12sizeof(st2is8问题出来了,这两个一样的结构体,为什么sizeof的时候大小不一样呢?本文的主要目的就是解释明白这一问题。内存对齐,正是因为内存对齐的影响,导致结果不同。对于大多数的程序员来说,内存对齐基本上是透明的,这是编译器该干的活,编译器为程序中的每个数据单元安排在合适的位置上,从而导致了相同的变量,不同声明顺序的结构体大小的不同。那么编译器为什么要进行内存对齐呢?程序1中结构体按常理来理解sizeof(st1sizeof(st2结果都应该是74(int+2(short+1(char=7。经过内存对齐后,结构体的空间反而增大了。在解释内存对齐的作用前,先来看下内存对齐的规则:1对于结构的各个成员,第一个成员位于偏移为0的位置,以后每个数据成员的偏移量必须是min(#pragmapack(指定的数,这个数据成员的自身长度的倍数。1
页眉内容2在数据成员完成各自对齐之后,结构(或联合本身也要进行对齐,对齐将按照min#pragmapack指定的数值和结构(或联合最大数据成员长度),比较小的那个进行。#pragmapack(n表示设置为n字节对齐。VC6默认8字节对齐以程序1为例解释对齐的规则:St1char占一个字节,起始偏移为0int4个字节,min(#pragmapack(指定的数,这个数据成员的自身长度=4VC6默认8字节对齐),所以int4字节对齐,起始偏移必须为4的倍数,所以起始偏移为4,在char后编译器会添加3个字节的额外字节,不存放任意数据。short2个字节,按2字节对齐,起始偏移为8,正好是2的倍数,无须添加额外字节。到此规则1的数据成员对齐结束,此时的内存状态为:oxxx|oooo|oo0123456789(地址)x表示额外添加的字节)共占10个字节。还要继续进行结构本身的对齐,对齐将按照#pragmapack指定的数值和结构(或联合最大数据成员长度中,比较小的那个进行,st1结构中最大数据成员长度为int,占4字节,而默认的#pragmapack指定的值为8,所以结果本身按照4字节对齐,结构总大小必须为4的倍数,需添加2个额外字节使结构的总大小为12。此时的内存状态为:oxxx|oooo|ooxx0123456789ab(地址)到此内存对齐结束。St1占用了12个字节而非7个字节。St2的对齐方法和st1相同,读者可自己完成。
《内存对齐的规则以及作用.doc》
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