在程序运行过程中,结构体或类的字节对齐可以使程序更方便、更快速的执行,除了编译器本身的优化外,还可以在程序中手动对齐。在C/C++中,是通过引入#pragam pack(n)来实现的。
缺省情况下,编译器为每个结构体或类中的每个成员按其自然对界(natural alignment,自然对界是指按结构体或类的成员中size最大的成员对齐)条件分配空间。各个成员安装它们被声明的顺序在内存中顺序存储,第一个成员的地址和整个结构或类的地址相同。
#pragma pack(n)的使用规则为:结构体或类中的数据成员,第一个放在偏移为0的地方,以后每个数据成员的对齐,按照n和自然对齐长度中比较小的那个进行。即,当n的值等于或超过所有数据成员的长度时,这个n值将不会产生任何效果。详见实例解释其用法:
(1) #pragma pack(4)
struct test {
int a; //第一个成员,放在[0,3]偏移的位置
char b; //第二个成员,自身长为1,和pack比较,取最小值,也就是1,所以这个按一个字节对齐,放在[4]偏移的位置
short c; //第三个成员,自身长为2,和pack比较,取最小值,也就是2,所以这个按两个字节最求,放在[6,7]偏移的位置
char d; //第四个成员,自身长为1,和pack比较,取最小值,也就是1,所以这个按一个字节对齐,放在[8]偏移的位置
};
int nSize=sizeof(test);
这个结构体实际占据内存9个字节,结构体或类之间的对齐,是按照类或结构体内部最大成员的长度和n值中较小的一个对齐的,这个例子中,结构体之间对齐的长度是min(n,sizeof(int)),也就是4,9按照4的整数倍为12,所以nSize=12.
(2) #pragma pack(4)
struct test {
char b; //第一个成员,自身长为1,和pack比较,取最小值,也就是1,所以这个按一个字节对齐,放在[0]偏移的位置
short c; //第二个成员,自身长为2,和pack比较,取最小值,也就是2,所以这个按两个字节最求,放在[2,3]偏移的位置
char d; //第三个成员,自身长为1,和pack比较,取最小值,也就是1,所以这个按一个字节对齐,放在[4]偏移的位置
};
int nSize=sizeof(test);
这个结构体实际占据内存5个字节,结构体之间对齐的长度是min(n,sizeof(short)),也就是2,5按照2的整数倍为6,所以nSize=6.
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