字节对齐

本文 转自https://www.cnblogs.com/huolong-blog/p/7587711.html 1. 定义 sizeof是一个操作符（operator）。 其作用是返回一个对象或类型所占的内存字节数。 2. 语法 sizeof有三种语法形式： 1） sizeof (object); //sizeof (对象) 2） sizeof object; //sizeof 对象 3） sizeof (type_name); //sizeof (类型) 对象可以是各种类型的变量，以及表达式（一般sizeof不会对表达式进行计算）。 sizeof对对象求内存大小，最终都是转换为对对象的数据类型进行求值。 sizeof (表达式); //值为表达式的最终结果的数据类型的大小 举例： int i; sizeof(int); //值为4 sizeof(i); //值为4，等价于sizeof(int) sizeof i; //值为4 sizeof(2); //值为4，等价于sizeof(int)，因为2的类型为int sizeof(2 + 3.14); //值为8，等价于sizeof(double)，因为此表达式的结果的类型为double char ary[sizeof(int) * 10]; //OK，编译无误 1. 基本数据类型的sizeof 这里的基本数据类型是指short

转自： https://www.cnblogs.com/motadou/archive/2009/01/17/1558438.html 1 -- 结构体数据成员对齐的意义 许多实际的计算机系统对基本类型数据在内存中存放的位置有限制，它们会要求这些数据的起始地址的值是某个数k的倍数，这就是所谓的内存对齐，而这个k则被称为该数据类型的对齐模数(alignment modulus)。这种强制的要求一来简化了处理器与内存之间传输系统的设计，二来可以提升读取数据的速度。 比如这么一种处理器，它每次读写内存的时候都从某个8倍数的地址开始，一次读出或写入8个字节的数据，假如软件能保证double类型的数据都从8倍数地址开始，那么读或写一个double类型数据就只需要一次内存操作。否则，我们就可能需要两次内存操作才能完成这个动作，因为数据或许恰好横跨在两个符合对齐要求的8字节内存块上。 2 -- 结构体对齐包括两个方面的含义 1)结构体总长度； 2)结构体内各数据成员的内存对齐，即该数据成员相对结构体的起始位置； 3 -- 结构体大小的计算方法和步骤 1)将结构体内所有数据成员的长度值相加，记为sum_a； 2)将各数据成员为了内存对齐，按各自对齐模数而填充的字节数累加到和sum_a上，记为sum_b。对齐模数是#pragma pack指定的数值以及该数据成员自身长度中数值较小者

解析C/C++语言中的sizeof 一、sizeof的概念 　　sizeof是C语言的一种单目操作符，如C语言的其他操作符++、--等。它并不是函数。sizeof操作符以字节形式给出了其操作数的存储大小。操作数可以是一个表达式或括在括号内的类型名。操作数的存储大小由操作数的类型决定。 二、sizeof的使用方法 　　1、用于数据类型 　　sizeof使用形式：sizeof（type） 　　数据类型必须用括号括住。如sizeof（int）。 　　2、用于变量 　　sizeof使用形式：sizeof（var_name）或sizeof var_name 　　变量名可以不用括号括住。如sizeof (var_name)，sizeof var_name等都是正确形式。带括号的用法更普遍，大多数程序员采用这种形式。 　　注意：sizeof操作符不能用于函数类型，不完全类型或位字段。不完全类型指具有未知存储大小的数据类型，如未知存储大小的数组类型、未知内容的结构或联合类型、void类型等。 　　如sizeof(max)若此时变量max定义为int max(),sizeof(char_v) 若此时char_v定义为char char_v [MAX]且MAX未知，sizeof(void)都不是正确形式。 三、sizeof的结果 　　 sizeof 操作符的结果类型是size_t

一、字节对齐的规则： 1、一般设置的对齐方式为1，2，4字节对齐方式。结构的首地址必须是结构内最宽类型的整数倍地址；另外，结构体的每一个成员起始地址必须是自身类型大小的整数倍(需要特别注意的是windows下是这样的，但在linux的gcc编译器下最高为4字节对齐），否则在前一类型后补0；这里特别提到的是数组一定要注意，而且在一些编程的技巧中，我们可以使用数组强制字节达到对齐的目的。这在网络编程中是很常见的。 举例：比如CHAR型占用空间为1字节，则其起始位置必须可被1整除。INT为4字节，其起始位置必须被4带队，依次类推。（我们假定类或结构体的起始位置为0位置，其实编译器是在开辟空间时，会寻找起始位置可被结构内最宽类型整除的地址做为开始地址，因此我们可以假定其为0值，因为这0值可以被任意的类型整除。） 2、结构体的整体大小必须可被对齐值整除，默认4（结构中的类型大小都小于默认的4）。 3、结构体的整体大小必须可被本结构内的最宽类型整除。（其实和上一条是一样的，但这里独立出来，起注意作用。比如结构体里的有DOUBLE，那么结构的大小最后必须可被8整除） 注意：GCC不是这样，就是最高只能被4整除。此为32位系统，64为系统也会采用8整除的方式。否则（2、3条），编译器会在结构的最后添充一定的特定字符来补齐。 struct T { char ch; double d ; };

本文转自： https://www.cnblogs.com/clover-toeic/p/3853132.html 引言 考虑下面的结构体定义： 1 typedef struct{ 2 char c1; 3 short s; 4 char c2; 5 int i; 6 }T_FOO; 假设这个结构体的成员在内存中是紧凑排列的，且c1的起始地址是0，则s的地址就是1，c2的地址是3，i的地址是4。 现在，我们编写一个简单的程序： 1 int main(void){ 2 T_FOO a; 3 printf("c1 -> %d, s -> %d, c2 -> %d, i -> %d\n", 4 (unsigned int)(void*)&a.c1 - (unsigned int)(void*)&a, 5 (unsigned int)(void*)&a.s - (unsigned int)(void*)&a, 6 (unsigned int)(void*)&a.c2 - (unsigned int)(void*)&a, 7 (unsigned int)(void*)&a.i - (unsigned int)(void*)&a); 8 return 0; 9 } 运行后输出： 1 c1 -> 0, s -> 2, c2 -> 4, i -> 8 为什么会这样？这就是字节对齐导致的问题。

## 前言 ## 在计算机中数据存储和传输以位(bit)为单位，每8个位bit组成1个字节(Byte)。32位计算机的字长为32位，即4个字节；对应的，64位计算机的字长为64位，即8个字节。计算机系统对基本类型数据在内存中存放的位置有限制，要求这些数据的起始地址的值是某个数k的倍数，这就是所谓的内存对齐，而这个k则被称为该数据类型的对齐模数(alignment modulus)。 ## 结构的存储分配 ## 编译器按照结构体成员列表的顺序为每个成员分配内存，当存储成员时需要满足正确地边界对齐要求时，成员之间可能出现用于填充地额外内存空间。32位系统每次分配字节数最多为4个字节,64位系统分配字节数最多为8个字节。 以下图表是在不同系统中基本类型数据内存大小和默认对齐模数: 注：此外指针所占内存的长度由系统决定，在32位系统下为32位（即4个字节），64位系统下则为64位（即8个字节）. ## 没有#pragma pack宏的对齐 ## **对齐规则** : (1)结构体的起始存储位置必须是能够被该结构体中最大的数据类型所整除。 (2)每个数据成员存储的起始位置是自身大小的整数倍(比如int在32位机为4字节，则int型成员要从4的整数倍地址开始存储)。 (3)结构体总大小（也就是sizeof的结果），必须是该结构体成员中最大的对齐模数的整数倍。若不满足

一、什么是字节对齐 特定类型变量 时经常在 特定的内存地址 访问，这就需要各种类型数据 按照一定的规则 在空间上排列，而不是顺序的一个接一个的存放，这就是对齐。 二、对齐的原因和作用 存取效率上的损失。 合理的内存对齐可以提高访问效率。为使得CPU能对数据进行快速访问，数据的起始地址应具有“对齐”特性。 参考文献：http://www.cnblogs.com/clover-toeic/p/3853132.html#3943789 文章来源: C语言字节对齐问题

结构体的定义 结构体的定义要使用struct关键字,并以";"结尾。 下面找个微软定义的结构体: typedef struct _FILETIME { DWORD dwLowDateTime; DWORD dwHighDateTime; } FILETIME, *PFILETIME, *LPFILETIME; 可以看出在定义结构体时使用了typedef,为_FILETIME起了一个别名,并定义了指向改结构 的指针PFILETIME。 结构体变量的初始化与赋值操作 使用初始化列表进行初始化 例如: FILETIME ft = { 88,99 }; 还可以使用memset进行清零初始化: FILETIME ft memset(&ft,0,sizeof(ft)); 结构体变量赋值 C++11标准之前只能在结构体变量初始化的时候可以使用列表进行初始化, 现在支持C++11标准的编译器可以在任意场合使用列表进行赋值,编译时不会报错. 例: C++11标准还可以直接在定义结构体时为每个成员指定初值,例: 但是最后还是不要使用新标准这两个特性,因为在不支持C++11标准的编译器上会报错, 一个空结构体的大小 一个空结构体的大小为1字节,而不是零字节 例: 计算结构体大小 结构体成员对齐值 typedef struct tagTest { char m_chTest; int m_nTest;

//测试c++中结构体的字节对齐 #include <iostream> #include <cmath> using namespace std; void vsVersion(); //example 1 struct Node1 { char a; int b; double c; }; //example 2 struct Node2 { char a; int b; char c; }; //example 3 struct Node3 { }; //example 4 struct Node4 { char a; int b; static double c; }; //example 5 struct Inside { int a; double b; float c; }; struct Node5 { char e[2]; int f; short h; struct Inside inside; }; //example 6 struct Node6 { char a; int b; float c; double d; int* p; char* pc; short e; }; int main() { Node1 n1; Node2 n2; Node3 n3; Node4 n4; Node5 n5; Node6 n6; vsVersion(); //宏定义

结构体的对齐访问 1、结构体中元素的访问其实本质还是用指针方式，结合这个元素在整个结构体中的偏移量和这个元素的类型来进行访问的。 2、每个元素实际占的字节数和自己本身的类型所占的字节数不一定完全一样。（譬如char c实际占字节数可能是1，也可能是） 2，也可能是3，也可能是4） 3、一般来说，我们用.的方式来访问结构体元素时，我们是不用考虑结构体的元素对齐的。因为编译器会帮我们处理这个细节。 但是C语言本身是很底层的语言，而且做嵌入式开发经常需要从内存角度，以指针方式来处理结构体及其中的元素，因此还是需要掌握 结构体对齐规则。 4、结构体中元素对齐访问主要原因是为了配合硬件，也就是说硬件本身有物理上的限制，如果对齐排布和访问会提高效率，否则 会大大降低效率。 5、内存本身是一个物理器件（DDR内存芯片，SoC上的DDR控制器），本身有一定的局限性：如果内存每次访问时按照4字节对其访问， 那么效率是最高的；如果不对齐访问效率要低很多。 6、对齐访问牺牲了内存空间，换取了速度性能；而非对齐访问牺牲了访问速度性能，换取了内存空间的完全利用。 7、编译器本身可以设置内存对齐的规则，有以下的规则需要记住： 第一个：32位编译器，一般编译器默认对齐方式是4字节对齐。 8、结构体对齐的分析要点和关键： （1）结构体对齐要考虑：结构体整体本身必须安置在4字节对齐处