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如今, 结构体内存对齐是一个特别热门的考点,百度在近几次技术面中就有提及相关的内容,这篇文章会对结构体内存对齐进行详细并且深入的解析。
定义:结构体内存对齐就是计算结构体在内存中所占的字节大小。
首先,把结构体内存对齐规则拿出来
1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
2. 从第二个成员开始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,两者的较小值。
VS中默认对齐数的值为8
3. 结构体总大小为最大对齐数(每个成员变量中对齐数的最大值)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。
注:对齐数就是成员所占的字节。
若是只有这些规则,很难理解,看着这些内容味同嚼蜡。咱们通过举例子一点一点的了解这其中玄妙。
struct S1{char c1;int i;char c2;};
分析:
解释:
1.规则第一条,第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处,因此,char就在0处。
2.规则第二条,int是4个字节,而char占用后下一个字节是1,不是4的整数倍,因此需要向下继续寻找,直至找到对齐数的整数倍,这里找到的就是4。
3.直至找到最后一个char,为啥没停止,还要继续找,这就提到了规则第三条。因为最后一个char填入之后,总字节数是9,而该结构体的最大对齐数是4,显然,9不是4的整数倍,所以需要继续向下占位直至占位到12个字节位。
验证一下我们的分析:
现在开始解第四条
struct S1{int a;char c2;struct S1{double d;char cc;};};
分析:
解释:
1.规则第一条,第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处,因此,int就在0处。
2.按着上次的解释画出图,若是按上条解释,最大对齐数是4,但是这里嵌套了另一个结构体,这个结构体中的最大对齐数是doubt的8,占完位之后字节数是17,不是8的整数倍,因此需要继续向下占位,直到遇到8的整数呗,这里是24个字节。
验证:
小节:出现结构体内存对齐的原因增加访问结构体的速度。