C进阶:结构体的内存对齐
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本篇文章注意讲解结构体的内存对齐。
🕊️🐲一.为什么存在内存对齐
🤖👻二.内存对齐规则
🐬🐱三.实例
🐇例1.
🦄 例2.
🐯例3.
😼例4.
一.为什么存在内存对齐
大部分的参考资料都是如是说的
1. 平台原因(移植原因)
不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据否则抛出硬件异常。
2. 性能原因
数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于为了访问未对齐的内存处理器需要作两次内存访问而对齐的内存访问仅需要一次访问。
总体来说
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
二.内存对齐规则
1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
2. 其他成员变量要对齐到某个数字对齐数的整数倍的地址处。
对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
VS中默认的值为8
3. 结构体总大小为最大对齐数每个成员变量都有一个对齐数的整数倍。
4. 如果嵌套了结构体的情况嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处结构体的整体大小就是所有最大对齐数含嵌套结构体的对齐数的整数倍。
什么意思呢
下面我们通过例子来说明
三.实例
例1.
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
请看详细图解
vs2022打印结果
例2.
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
这题结构体内的成员类型和例1中的一样但顺序却不一样
不过不用担心他们内存对齐的规则还是一样的
vs2022 打印结果
通过上面两个例子我们发现即使结构体的成员类型相同结构体的内存大小最后可能还是不同我们最好把小类型的写在一起这样可以节省空间
例3.
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
};
我们依然来看详细图解
vs2022 打印结果
例4.
struct S4
{
char c1;
struct S3 s3;
int d;
};
图解
vs2022打印结果
😼🐱本篇文章到这儿就结束了如有错误或是建议欢迎小伙伴们提出🐲🕊️
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