C/C++ - 结构体实际申请的空间
C/C++ - 结构体实际申请的空间
- 如下的结构体,
sizeof()
大小,实际申请的空间以及理论上申请最佳空间
struct Spot
{
int x;
int y;
bool visible;
int red;
int blue;
int green;
double alpha;
bool cleaned;
};
在分析前,要先了解下Data structure alignment概念
- 简单来说,就是因为CPU访问内存时是成块成块读取数据的,所以编译器为了让CPU访问的时候更加方便些(同时也使得程序更加高效些),会将变量的内存地址移动到2的N次幂上。而为此空出来的空间叫做padding,在计算结构体总大小的时候,也得考虑这些padding。
- 简单说,假设CPU每次读取内存都是读4个字节,那么要把变量内存地址移到4的倍数上。不过在64位系统中,CPU每次可以读取8个字节,所以8个字节的double变量地址要位于8的倍数上。一个个变量算下来,最后就会得到结构体的实际大小了。
1. 计算理论上的最佳值:
- int --> 4 Byte
- bool --> 1 Byte
- double --> 8 Byte
所以理想最佳值为:4+4+1+4+4+4+8+1 ==> 30
2.sizeof() 程序输出结果(在64位机器ubuntu上测试)输出结果
- 测试机器:ubuntu x64
- 编译器:gcc4.8.2
最终结果是:40
3.根据Data structure alignment在以下平台分析
- 测试机器:ubuntu x64
- 编译器:gcc4.8.2
因为在64位机器上运行,所以CPU每次可以读取8个字节,也就意味着每8个字节位一组数据。
int x和int y作为1组。
bool visible ---> 1 Byte
int red ---> 4 Byte
int blue ---> 4 Byte
因为visible+red ---> 5 Byte,没到8 Byte 所以后面可以在追加字段,但是visible + red + blue --> 9 Byte 超出8Byte 所以这里分成两组,visible + red 一组,blue为另外一组
依次类推:最终结果和sizeof()结果一致
后记:对于Spot结构的优化
struct Spot
{
double alpha;
int x;
int y;
int red;
int blue;
int green;
bool cleaned;
bool visible;
};
- 参考http://segmentfault.com/blog/spacewander/1190000000753849
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