[C/C++] 结构体内存对齐:alignas alignof pack
简述:
alignas(x):指定结构体内某个成员的对齐字节数,指定的对齐字节数不能小于它原本的字节数,且为2^n;
#pragma pack(x):指定结构体的对齐方式,只能缩小结构体的对齐数,且为2^n; 优先级比aligns高
alignof(variable):获取变量的对齐字节数
用例:
结果:注释pack
1 sizeof(data) = 16
2 align(data) = 8
3
4 sizeof(c) = 16
5 align(c) = 8
6
7 sizeof(d) = 16
8 align(d) = 2048
9
10 align(d.x) = 8
11 align(d.c) = 8
12
13 sizeof(d.x) = 1
14 sizeof(d.c) = 4
结果:不注释pack
sizeof(data) = 5
align(data) = 1 sizeof(c) = 5
align(c) = 1 sizeof(d) = 5
align(d) = 2048 align(d.x) = 1
align(d.c) = 1 sizeof(d.x) = 1
sizeof(d.c) = 4
总结:
1.对齐并不改变 变量的大小,只会在变量后填充数据使其达到对齐字节数。
2.填充的可能是 无用的数据,可能是 有用的数据。
解释:
例如上面的结构体中,char x的 字节对齐是8,int c 字节对齐是4。
x的字节大小为1,所以x的后面7个字节被填充。
而c的字节对齐是4,所以可以被填充到7个空位中。且位于从x地址开始的4-7个字节(从0开始计数)。
补充验证:在main最后添加输出代码
printf("d.x起始地址:%u\n",&d.x);
printf("d.c起始地址:%u\n",&d.c);
补充验证:结果
d.x起始地址:3722010624
d.c起始地址:3722010628
改变:
若c的字节对齐不是4,而是8 ,则无法作为填充数据存储在其中,只能另起炉灶,即x的7个填充会被无用的数据进行填充。
即将结构体改为
1 struct data
2 {
3 alignas(8) char x;
4 //alignas(2) int b;非法
5 alignas(8) int c;
6 };
得到如下的运行结果:
1 sizeof(data) = 16
2 align(data) = 8
3
4 sizeof(c) = 16
5 align(c) = 8
6
7 sizeof(d) = 16
8 align(d) = 2048
9
10 align(d.x) = 8
11 align(d.c) = 8
12
13 sizeof(d.x) = 1
14 sizeof(d.c) = 4
15 d.x起始地址:3496839168
16 d.c起始地址:3496839176
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