数据对齐与sizeof

首先大家先确定一下 这个结构体的值

struct S1 

char c; 
int i; 
}; 

问sizeof(s1)等于多少?在VC6中测试了下,答案8个字节。

为了程序的高效性,内存对齐问题由编译器自行灵活处理,这样导致相邻的变量之间可能会有一些填充 字节。对于基本数据类型(int char),他们占用的内存空间在一个确定硬件系统下有个确定的值,所以,接下来我们只是考虑结构体成员内存分配情况。

Win32平台下的微软C编译器(cl.exe for 80×86)的对齐策略:
1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除; 
备注:编译器在给结构体开辟空间时,首先找到结构体中最宽的基本数据类型,然后寻找内存地址能被该基本数据类型所整除的位置,作为结构体的首地址。将这个最宽的基本数据类型的大小作为上面介绍的对齐模数。 
2) 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍,如有需要编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding); 
备注:为结构体的一个成员开辟空间之前,编译器首先检查预开辟空间的首地址相对于结构体首地址的偏移是否是本成员的整数倍,若是,则存放本成员,反之,则在本成员和上一个成员之间填充一定的字节,以达到整数倍的要求,也就是将预开辟空间的首地址后移几个字节。 
3) 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍,如有需要,编译器会在最末一个成员之后加上填充字节(trailing padding)。 
备注:结构体总大小是包括填充字节,最后一个成员满足上面两条以外,还必须满足第三条,否则就必须在最后填充几个字节以达到本条要求。

在GNU GCC编译器中,遵循的准则有些区别,对齐模数不是像上面所述的那样,根据最宽的基本数据类型来定。在GCC中,对齐模数的准则是:对齐模数最大只能是 4,也就是说,即使结构体中有double类型,对齐模数还是4,所以对齐模数只能是1,2,4。而且在上述的三条中,第2条里,offset必须是成员 大小的整数倍,如果这个成员大小小于等于4则按照上述准则进行,但是如果大于4了,则结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)只能按照 是4的整数倍来进行判断是否添加填充。
看如下例子: 

1 struct T
2 {
3 char ch;
4 double d ;
5 };

那么在GCC下,sizeof(T)应该等于12个字节。



      位结构体sizeof:
1) 如果相邻位域字段的类型相同,且其位宽之和小于类型的sizeof大小,则后面的字段将紧邻前一个字段存储,直到不能容纳为止;
2) 如果相邻位域字段的类型相同,但其位宽之和大于类型的sizeof大小,则后面的字段将从新的存储单元开始,其偏移量为其类型大小的整数倍;
3) 如果相邻的位域字段的类型不同,则各编译器的具体实现有差异,VC6采取不压缩方式(不同位域字段存放在不同的位域类型字节中),Dev-C++和GCC都采取压缩方式

4) 如果位域字段之间穿插着非位域字段,则不进行压缩;

5) 整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍


 联合体的sizeof 
结构体在内存组织上是顺序式的,联合体则是重叠式,各成员共享一段内存,所以整个联
合体的sizeof也就是每个成员sizeof的最大值。结构体的成员也可以是复合类型,这里,
复合类型成员是被作为整体考虑的。 
所以,下面例子中,U的sizeof值等于sizeof(s)。 
union U 

int i; 
char c; 
S1 s; 
};

http://blog.csdn.net/van150/article/details/544454

http://blog.csdn.net/tianyi_lee/article/details/6134803

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