結構體內存對齊

先看兩段代碼，兩段代碼僅順序不同，其結果輸出就出現了不同。

struct S {char c1;//1 8 1int i;//4 8 4char c2;//1 8 1 };struct S2 {char c1;char c2;int i; };int main() {struct S s = { 0 };struct S2 s2 = { 0 };printf("%d\n", sizeof(s));//12printf("%d\n", sizeof(s2));//8return 0; }

接下來對其中的S進行單獨分析：

struct S {char c1;//1int i;//4char c2;//1 };int main() {struct S s = { 0 };printf("%p\n", &s);//002FFED8printf("%p\n", &(s.c1));//002FFED8printf("%p\n", &(s.i));//002FFEDCprintf("%p\n", &(s.c2));//002FFEE0return 0; }

結構體內存對齊的規則：
1.結構體的第一個成員永遠都對齊到結構體的起始位置處。

2.從第二個成員開始，每個成員都對齊到某個對齊數的整數倍處。

對齊數：成員自身大小和默認對齊數的較小值
默認對齊數：VS-8 Linux-gcc-4

3.結構體的總大小是所有成員中最大對齊數的整數倍。

是一種以空間換時間的做法。

4.嵌套的結構體對齊到自己的最大對齊數的整數倍處，結構體的整體大小就是所有最大對齊數（含嵌套結構體的對齊數）的整數倍。

struct S3 {double d;//0-7char c;//8//9-11空余int i;//12-15 };struct S4 {char c1;struct S3 s3;double d; };int main() {printf("%d\n", sizeof(struct S3));//16printf("%d\n", sizeof(struct S4));//32return 0; }

為什么存在內存對齊：

平臺原因(移植原因)： 不是所有的硬件平臺都能訪問任意地址上的任意數據的；某些硬件平臺只能在某些地址處取某些特定類型的數據，否則拋出硬件異常。

性能原因： 數據結構(尤其是棧)應該盡可能地在自然邊界上對齊。 原因在于，為了訪問未對齊的內存，處理器需要作兩次內存訪問；而對齊的內存訪問僅需要一次訪問。

offsetof—計算偏移量

1.頭文件：#include<stddef.h>
2.

int main() {printf("%d\n", offsetof(struct S, c1));//0printf("%d\n", offsetof(struct S, i));//4printf("%d\n", offsetof(struct S, c2));//8return 0; }

3.宏參數無類型
\為續行符(將一行拆成兩行) 也可以看成轉義字符
后面加什么就轉義什么
直接敲回車–轉義回車

#define my_offsetof(structName,memName) \ (int)&(((structName*)0)->memName) int main() {printf("%d\n", my_offsetof(struct S, c1));//0printf("%d\n", my_offsetof(struct S, i));//4printf("%d\n", my_offsetof(struct S, c2));//8return 0; }

僅僅通過更換成員順序，就可以改變所占字節大小，那在設計結構體的時候，我們既要滿足對齊，又要節省空間，應該：
1.讓占用空間小的成員盡量集中在一起。
2.修改默認對齊數

#include <stdio.h> #pragma pack(8)//設置默認對齊數為8 struct S1 {char c1;int i;char c2; }; #pragma pack()//取消設置的默認對齊數，還原為默認#pragma pack(1)//設置默認對齊數為1 struct S2 {char c1;int i;char c2; }; #pragma pack()//取消設置的默認對齊數，還原為默認 int main() {//輸出的結果是什么？printf("%d\n", sizeof(struct S1));//12printf("%d\n", sizeof(struct S2));//6return 0; }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的结构体内存对齐的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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