关于struct成员的对齐

2013-04-23 09:45:27 341 阅读 AI 写同款 · GEO 优化AI 选题数据监测一键分发 ›

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各位好，关于struct成员的对齐，有点疑问，请看下面例程：

引用

#include "stdio.h"

#pragma pack(4)

struct s
{
char id;
char number;
int age;
};

int main()
{
printf("sizeof(struct s) = %d\n", sizeof(struct s)) ;
}

结果的输出值是8，如果改变下struct成员顺序，如下：

struct s
{
char id;
int age;
char number;
};
输出结果就是12，我的问题就是，为何当初定义如下时：

struct s
{
char id;
char number;
int age;
};
两个char类型要合用一个对齐单位（4个字节），而不是各自分别按照4字节对齐，谢谢各位！

...全文

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jiaoyun007

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jiaoyun007 2013-04-25

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引用 9 楼 zhao4zhong1 的回复:

不要迷信书、考题、老师、回帖；要迷信CPU、编译器、调试器、运行结果。并请结合“盲人摸太阳”和“驾船出海时一定只带一个指南针。”加以理解。任何理论、权威、传说、真理、标准、解释、想象、知识……都比不上摆在眼前的事实！有人说一套做一套，你相信他说的还是相信他做的？其实严格来说这个世界上古往今来所有人都是说一套做一套，不是吗？不要写连自己也预测……

多谢了，有什么书目推荐的

14号选手 2013-04-25

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引用 13 楼 jiaoyun007 的回复:

引用 11 楼 xuchao1229 的回复:引用 8 楼 jiaoyun007 的回复:引用 7 楼 xuchao1229 的回复:有两个原则第一个：结构提示按照定义的顺序来存储的，所以每一个元素都是存放在自己长度的整数倍的位置，如果不够则要补齐第二个：所有元素的长度加起来之后，总长度要是这里面的最大的一个成员的长度的整数倍，如果不是就补齐就比如你的例子……

呵呵，最好还是自己在DE里面调试一下，看看stack里面的变化就知道了

jiaoyun007 2013-04-25

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引用 16 楼 zhao4zhong1 的回复:

对学习编程者的忠告：眼过千遍不如手过一遍！书看千行不如手敲一行！手敲千行不如单步一行！单步源代码千行不如单步对应汇编一行！ VC调试时按Alt+8、Alt+7、Alt+6和Alt+5,打开汇编窗口、堆栈窗口、内存窗口和寄存器窗口看每句C对应的汇编、单步执行并观察相应堆栈、内存和寄存器变化，这样过一遍不就啥都明白了吗。对VC来说，所谓‘调试时’就是……

真诚的感谢！不过书还是要沉下心来看的，要领悟其中的思想，上机测试也要做充足的准备才行，您说是吗

赵4老师 2013-04-25

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对学习编程者的忠告：眼过千遍不如手过一遍！书看千行不如手敲一行！手敲千行不如单步一行！单步源代码千行不如单步对应汇编一行！ VC调试时按Alt+8、Alt+7、Alt+6和Alt+5,打开汇编窗口、堆栈窗口、内存窗口和寄存器窗口看每句C对应的汇编、单步执行并观察相应堆栈、内存和寄存器变化，这样过一遍不就啥都明白了吗。对VC来说，所谓‘调试时’就是编译连接通过以后，按F10或F11键单步执行一步以后的时候，或者在某行按F9设了断点后按F5执行停在该断点处的时候。

KevinHo 2013-04-25

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先要看系统位数，32位的就是4字节对齐另外，参照7楼的两条原则

bsnry 2013-04-25

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csdn就热衷这种题目

jiaoyun007 2013-04-25

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引用 11 楼 xuchao1229 的回复:

引用 8 楼 jiaoyun007 的回复:引用 7 楼 xuchao1229 的回复:有两个原则第一个：结构提示按照定义的顺序来存储的，所以每一个元素都是存放在自己长度的整数倍的位置，如果不够则要补齐第二个：所有元素的长度加起来之后，总长度要是这里面的最大的一个成员的长度的整数倍，如果不是就补齐就比如你的例子 C/C++ code?1234567891……


Yes!

14号选手 2013-04-24

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引用 8 楼 jiaoyun007 的回复:

引用 7 楼 xuchao1229 的回复:有两个原则第一个：结构提示按照定义的顺序来存储的，所以每一个元素都是存放在自己长度的整数倍的位置，如果不够则要补齐第二个：所有元素的长度加起来之后，总长度要是这里面的最大的一个成员的长度的整数倍，如果不是就补齐就比如你的例子 C/C++ code?123456789101112131415#include "s……

旁边有一个添加代码的按钮记住给分啊，呵呵~~~

彭家老三 2013-04-24

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请楼主参考：

#include <iostream>
using namespace std;

//#pragma pack(1) //使用#pragma pack可以将对齐设置为1
/*
内存对齐的3个准则：
1、结构体变量的首地址能够被其最宽的基本类型成员大小所整除
2、结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是这个成员大小的整数倍，如有不足则补上
3、结构体总大小为结构体最宽的基本类型成员的整数倍
*/
struct widget1
{
	double d;		//sizeof(double)== 8
	int i;			//sizeof(int)	== 4
	short s;		//sizeof(short)	== 2
	char c;			//sizeof(char)	== 1

	static int count;	//count是静态成员，静态成员的空间不在类的实例中，
						//而是像全局变量一样在静态存储区，被类共享。
};
int widget1::count = 0;
/*
对于widget1：
d的偏移量为0；
i的偏移量为8，是sizeof(int)的整数倍，不需补字节
s的偏移量为8+4=12，是sizeof(short)的整数倍，不需补字节
c的偏移量为8+4+2=14，是sizeof(char)的整数倍，不需补字节
目前的结构体的字节数为8+4+2+1=15，不是最大基本变量d大小的整数倍，需要补上1字节，15+1=16
所以sizeof(widget1)==16
*/

struct widget2
{
	
	int i;			//sizeof(int)	== 4
	short s;		//sizeof(short)	== 2
	char c;			//sizeof(char)	== 1
	double d;		//sizeof(double)== 8
};
/*
对于widget2：
i的偏移量为0
s的偏移量为4，是sizeof(short)的整数倍，不需补字节数
c的偏移量为4+2=6，也不需补字节数
d的偏移量为4+2+1=7，但不是sizeof(double)的整数倍，要补字节数1，
所以d的偏移量为4+2+1+1(补齐)=8
目前结构体的字节数为4+2+1+1(补齐)+8=16，是最大基本变量d大小的整数倍，不需补齐
所以sizeof(widget2)==16
*/
struct widget3
{
	char c;			//sizeof(char)	== 1
	int i;			//sizeof(int)	== 4	
	short s;		//sizeof(short)	== 2
	double d;		//sizeof(double)== 8
};
/*
对于widget2：
c的偏移量为0
i的偏移量为1(c的大小)+3(补齐)=4
s的偏移量为1(c的大小)+3(补齐)+4(i的大小)=8
d的偏移量为1(c的大小)+1(补齐)+4(i的大小)+2(s的大小)+6(补齐)=16
目前结构体的大小为1(c的大小)+1(补齐)+4(i的大小)+2(s的大小)+6(补齐)+8(d的大小)=24，不需补齐
所以sizeof(widget3)=24
*/

int main()
{
	cout<<"the size of widget is: "<<sizeof(widget1)<<endl;
	cout<<"the size of widget is: "<<sizeof(widget2)<<endl;
	cout<<"the size of widget is: "<<sizeof(widget3)<<endl;
	system("pause");
	return 0;
}

赵4老师 2013-04-24

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不要迷信书、考题、老师、回帖；要迷信CPU、编译器、调试器、运行结果。并请结合“盲人摸太阳”和“驾船出海时一定只带一个指南针。”加以理解。任何理论、权威、传说、真理、标准、解释、想象、知识……都比不上摆在眼前的事实！有人说一套做一套，你相信他说的还是相信他做的？其实严格来说这个世界上古往今来所有人都是说一套做一套，不是吗？不要写连自己也预测不了结果的代码！

jiaoyun007 2013-04-23

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引用 7 楼 xuchao1229 的回复:

有两个原则第一个：结构提示按照定义的顺序来存储的，所以每一个元素都是存放在自己长度的整数倍的位置，如果不够则要补齐第二个：所有元素的长度加起来之后，总长度要是这里面的最大的一个成员的长度的整数倍，如果不是就补齐就比如你的例子 C/C++ code?123456789101112131415#include "stdio.h" #pragma pack(4……

多谢！再问下，你的代码效果是怎么显示的？

14号选手 2013-04-23

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有两个原则第一个：结构提示按照定义的顺序来存储的，所以每一个元素都是存放在自己长度的整数倍的位置，如果不够则要补齐第二个：所有元素的长度加起来之后，总长度要是这里面的最大的一个成员的长度的整数倍，如果不是就补齐就比如你的例子

#include "stdio.h"

#pragma pack(4)

struct s
{
char id;
char number;
int age;
};

int main()
{
printf("sizeof(struct s) = %d\n", sizeof(struct s)) ;
}

前面是两个char类型，加起来是两个字节（为什么不用补齐，参照第一个原则）最后一个int类型所占是四个字节，而前面只有两个字节，不是4的整数倍，所以补齐，所以加起来总长度就是2+2+4=8 第二个为什么是12你应该会明白了吧O(∩_∩)O~

Carl_CCC 2013-04-23

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引用 3 楼 jiaoyun007 的回复:

引用 2 楼 Idle_Cloud 的回复:因为32位机器是32位对齐，整数是一个整体，一定要对齐32位，而char，8位就不用一定要放开始，对齐，short就是要16位对齐，方便cpu取数据你的意思是，对于两个char类型放一起的，CPU每次读4个字节，就可以一次将它们两个都读到？

是的，一次读出来，单不要的会丢掉。

e3internet 2013-04-23

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详细看完你就明白了http://hi.baidu.com/anglecloudy/item/9a844bf88b94c419a62988f0

jiaoyun007 2013-04-23

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引用 2 楼 Idle_Cloud 的回复:

因为32位机器是32位对齐，整数是一个整体，一定要对齐32位，而char，8位就不用一定要放开始，对齐，short就是要16位对齐，方便cpu取数据

你的意思是，对于两个char类型放一起的，CPU每次读4个字节，就可以一次将它们两个都读到？

Carl_CCC 2013-04-23

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因为32位机器是32位对齐，整数是一个整体，一定要对齐32位，而char，8位就不用一定要放开始，对齐，short就是要16位对齐，方便cpu取数据

_树 2013-04-23

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第一个char id占一个字节，第二个char占一个，两个之和小于4个字节就不用各自对齐。如果第二个是int类型，两者之和大于4，char就要按照4字节对齐

关于struct成员的对齐

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