C/C++ 结构体成员在内存中的对齐规则(转载)
这几天在看王艳平的《windows 程序设计》,第5章讲解了MFC框架是怎么管理窗口句柄到窗口实例之间的映射,用到了两个类CPlex和CMapPtrToPtr,用于管理内存分配的类(避免因为大量地、频繁地创建窗口对象导致内存碎片的产生)。CMapPtrToPtr类用到了关联结构体
CAssoc,其中有好多对指针类型的转换,感觉对结构体了解不够。特别是成员的对齐方式,跟我猜测的完全不同,花了点时间搞清楚了。在跟朋友一起吃饭还有时间,就顺手写下来,供大家参考:
首先明白几个概念:
1、结构体成员的对齐字节数:可以是n=(1,2,4,8,16);VC编译器默认是8,可以打开工程设置->C/C++->Code Generation,可以看到Struct Member Alignment的值为8;
2、成员所占内存空间的字节数,sizeof(int) = 4,sizeof(short)=2; 设每个成员的内存字节数为:Len
3、成员的偏移字节数,相对于结构体的首地址;
接下来有3条规则:
1、结构体变量的起始地址,也就是第一个成员的地址:为Max(Len) 的整数倍;
2、每个成员的偏移量为:Min(n,Len) 的整数倍;
3、整个结构体占用的空间为:Min( n,Max(Len) ) 的整数倍;
下面看两个例子:
#include <iomanip>
#include <iostream>
using namespace std; #pragma pack(push)
#pragma pack(2) //设置默认对齐字节数
struct MyInfo
{ char age;
int sn;
char sex;
};
#pragma pack(pop) int main(int argc, char* argv[])
{
MyInfo na;
cout<<setw()<<"&na.age:"<<(void*)&na.age<<endl;
cout<<setw()<<"&na.sn:"<<(void*)&na.sn<<endl;
cout<<setw()<<"&na.sex:"<<(void*)&na.sex<<endl;
cout<<setw()<<"sizeof(na):"<<sizeof(na)<<endl;
return ;
}
规则1,2,3均符合:首地址是4的整数倍;第二个成员偏移量为:Min(2,4) = 2的整数倍;总长度为8,是Min( 2,Max(Len) ) = 4的整数倍,第三个成员后有1 Byte的填充。
结果为:
#include <iomanip>
#include <iostream>
using namespace std; #pragma pack(push)
#pragma pack(8) //设置默认对齐字节数
struct MyInfo
{ char age;
int sn;
char sex;
};
#pragma pack(pop) int main(int argc, char* argv[])
{
MyInfo na;
cout<<setw()<<"&na.age:"<<(void*)&na.age<<endl;
cout<<setw()<<"&na.sn:"<<(void*)&na.sn<<endl;
cout<<setw()<<"&na.sex:"<<(void*)&na.sex<<endl;
cout<<setw()<<"sizeof(na):"<<sizeof(na)<<endl;
return ;
}
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