c/c++结构体、对象内存对齐

转自:http://blog.csdn.net/natsuyu/article/details/46431849


主要是有了图就各种好理解~

内存对齐

         在我们的程序中,数据结构还有变量等等都需要占有内存,在很多系统中,它都要求内存分配的时候要对齐,这样做的好处就是可以提高访问内存的速度。


 我们还是先来看一段简单的程序:


                                程序一

 1  #include  < iostream >
 2  using   namespace  std;
 3 
 4  struct  X1
 5  {
 6     int  i; // 4个字节
 7     char  c1; // 1个字节
 8     char  c2; // 1个字节
 9  };
10 
11  struct  X2
12  {
13     char  c1; // 1个字节
14     int  i; // 4个字节
15     char  c2; // 1个字节
16  };
17 
18  struct  X3
19  {
20     char  c1; // 1个字节
21     char  c2; // 1个字节
22     int  i; // 4个字节
23  };
24  int  main()
25  {   
26      cout << " long  " << sizeof ( long ) << " \n " ;
27      cout << " float  " << sizeof ( float ) << " \n " ;
28      cout << " int  " << sizeof ( int ) << " \n " ;
29      cout << " char  " << sizeof ( char ) << " \n " ;
30 
31      X1 x1;
32      X2 x2;
33      X3 x3;
34      cout << " x1 的大小  " << sizeof (x1) << " \n " ;
35      cout << " x2 的大小  " << sizeof (x2) << " \n " ;
36      cout << " x3 的大小  " << sizeof (x3) << " \n " ;
37       return   0 ;
38  }

      
      这段程序的功能很简单,就是定义了三个结构X1,X2,X3,这三个结构的主要区别就是内存数据摆放的顺序,其他都是一样的,另外程序输入了几种基本类型所占用的字节数,以及我们这里的三个结构所占用的字节数。

这段程序的运行结果为:

1  long   4
2  float   4
3  int   4
4  char   1
5  x1 的大小  8
6  x2 的大小  12
7  x3 的大小  8


     结果的前面四行没有什么问题,但是我们在最后三行就可以看到三个结构占用的空间大小不一样,造成这个原因就是内部数据的摆放顺序,怎么会这样呢?

    下面就是我们需要讲的内存对齐了。

    内存是一个连续的块,我们可以用下面的图来表示,  它是以4个字节对一个对齐单位的:

                                                    图一

mem1.jpg

   让我们看看三个结构在内存中的布局:

   首先是 X1,如下图所示

mem2.jpg


    X1 中第一个是 Int类型,它占有4字节,所以前面4格就是满了,然后第二个是char类型,这中类型只占一个字节,所以它占有了第二个4字节组块中的第一格,第三个也是char类型,所以它也占用一个字节,它就排在了第二个组块的第二格,因为它们加在一起大小也不超过一个块,所以他们三个变量在内存中的结构就是这样的,因为有内存分块对齐,所以最后出来的结果是8,而不是6,因为后面两个格子其实也算是被用了。

    再次看看X2,如图所示

mem4.jpg

    X2中第一个类型是Char类型,它占用一个字节,所以它首先排在第一组块的第一个格子里面,第二个是Int类型,它占用4个字节,第一组块已经用掉一格,还剩3格,肯定是无法放下第二Int类型的,因为要考虑到对齐,所以不得不把它放到第二个组块,第三个类型是Char类型,跟第一个类似。所因为有内存分块对齐,我们的内存就不是8个格子了,而是12个了。


再看看X3,如下图所示:



mem3.jpg

   关于X3的说明其实跟X1是类似的,只不过它把两个1个字节的放到了前面,相信看了前面两种情况的说明这里也是很容易理解的。


猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/lupf2009/article/details/78737308