关于结构体字节对齐的疑问

2019-07-21 06:37发布

最近看c语言深度解析时看到了字节对齐,于是回头又去看了坛主发的那个关于结构体字节对齐的帖子,发现一个小问题。
typedef struct node1 { char c1;
short s; char c2; int i; }S1; cout<<sizeof(S1);
按坛主发的那个,这个结构体是按int,4字节对齐,那么前四个字节放c1,s,c2,后四个字节放int,应该是8个字节,但实测是12个。
c语言深度解析里面介绍说:
字,双字,和四字在自然边界上不需要在内存中对齐。(对字,双字,和四字来说,自然边界分别是偶数地址,可以被 4 整除的地址,和可以被 8 整除的地址。)无论如何,为了提高程序的性能,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;然而,对齐的内存访问仅需要一次访问。 一个字或双字操作数跨越了4 字节边界,或者一个四字操作数跨越了8 字节边界,被认为是未对齐的,从而需要两次总线周期来访问内存。一个字起始地址是奇数但却没有跨越边界被认为是对齐的,能够在一个总线周期中被访问。某些操作双四字的指令需要内存操作数在自然边界上对齐。如果操作数没有对齐,这些指令将会产生一个通用保护异常。双四字的自然边界是能够被16整除的地址。其他的操作双四字的指令允许未对齐的访问(不会产生通用保护异常),然而,需要额外的内存总线周期来访问内存中未对齐的数据。缺省情况下,编译器默认将结构、栈中的成员数据进行内存对齐。因此,编译器将未对齐的成员向后移,将每一个都成员对齐到自然边界上,从而也导致了整个结构的尺寸变大。尽管会牺牲一点空间(成员之间有部分内存空闲),但提高了性能。也正是这个原因,我们不可以断言sizeof(S1) 的结果为8。在这个例子中,sizeof(S1) 的结果为12。
再看这个结构体:
typedef struct node1 { char c1; char c2;
short s; int i; }S1; cout<<sizeof(S1); sizeof(S1) 的结果为8。
所以说,不能只按坛主发的那个来理解,还是我理解错了???





友情提示: 此问题已得到解决,问题已经关闭,关闭后问题禁止继续编辑,回答。
该问题目前已经被作者或者管理员关闭, 无法添加新回复
17条回答
dragon7799
1楼-- · 2019-07-21 07:16

 感觉就是结构体中的每个成员都按照自己的大小去对齐。导致和前面的成员之间留下了空挡。

[mw_shl_code=c,true]struct { char c1; // 1 个字节 short s; // 2 个字节,但对齐后,导致和 c1 之间有1个字节空闲空间 char c2; // 1 个字节 int i; // 4 个字节,但对齐后,导致和 c2 之间有3个字节空闲空间 } // 总共有 8 个字节 + 4 个字节的空闲。共 12 个字节。 [/mw_shl_code]


合肥-文盲
2楼-- · 2019-07-21 10:20
回复【18楼】Troy:
---------------------------------
该结构体最长的数据类型的是int,占4个字节,所以该结构体的首地址要能被4整除,假设该结构体的首地址是12(12/4=3),那么成员c1的首地址肯定是12,相对于结构体首地址的偏移量是0,那么c1的偏移量可以被c1的数据宽度整除(0/1=0),下个成员s的首地址相对于结构体首地址的偏移量也要能被s的数据宽度整除(地址13/2不能整除,下一个 14/2=7,可以整除),那么成员s的首地址就是14,同理c2的首地址就是16(16/1=16),成员i的首地址从地址17开始找,发现(17/4)(18/4)(19/4)都不能被4整除,下一个地址((20/4=5),发现地址20可以被4整除,那么成员i的首地址就是20,
所以是:
typedef struct node1  
{  
char c1;   2 
short s;    2  
char c2;   4  
int i;         4  
}S1
zenghi
3楼-- · 2019-07-21 14:15
 精彩回答 2  元偷偷看……
冰封嗜魔
4楼-- · 2019-07-21 18:15
你测试一下第一个,是12.
xouou_53320
5楼-- · 2019-07-21 18:25
恩,我知道这么理解是对的,那样坛主发的那个贴是不是不完善?
冰封嗜魔
6楼-- · 2019-07-22 00:12
嗯,是有欠缺了,呵呵.

一周热门 更多>