内存对齐规则

内存对齐规则"/>

内存对齐规则

前言

        求结构体的大小是很热门的考点，无论你是学C还是C++，都会遇到这样的问题，在面试中也很受欢迎，所以我们先思考这样一个问题：计算结构体，联合体和类的大小应该怎么去计算呢？我们知道，在C语言中结构体内部可以包含很多变量，所以我们在没有学习这个知识之前，会固化地认为，结构体的大小就是内部变量的大小的总和，但是事实就是这样吗？显然并不是，那接下来我们就要去学习一下如何求结构体它们的大小

一、内存对齐规则（每一个都是重点）

1. 第一个成员永远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 自身对齐数的整数倍 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。

只有VS中默认对齐数值为8
其他编辑器（gcc，clang）的对齐数就是成员自身的大小

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。

5. 当结构体里有数组的时候，我们数组的对齐数是数组中一个元素的大小，之后在占整个数组大小的空间。

5. 使用下面的代码可以设置默认对齐数：

#include <stdio.h>
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认

二、求结构体大小的例题 (都按编辑器没有默认对齐数)

1. 例题1

#include <stdio.h>
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};
int main()
{printf("%lu",sizeof(struct S1));return 0;
}

答案及解析 12

2. 例题2

#include <stdio.h>
struct S2
{char c1;char c2;int i;
};
int main()
{printf("%lu\n", sizeof(struct S2));return 0;
}

答案及解析 8

153. 例题3

#include <stdio.h>
struct S3
{double d;char c;int i;
};
int main()
{printf("%lu\n", sizeof(struct S3));return 0;
}

答案及解析 16

4. 例题4 （嵌套结构体）

#include <stdio.h>
struct S3
{double d;char c;int i;
};struct S4
{char c1;struct S3 s3;double d;
};
int main()
{printf("%lu\n", sizeof(struct S4));return 0;
}

答案及解析 32

5. 例题5（结构体内部有数组）

#include <stdio.h>
struct S1
{char c1;int arr[6];
};
int main()
{printf("%lu",sizeof(struct S1));return 0;
}

答案及解析 28

三、联合体的计算规则

联合体是共用同一块空间的；

1. 联合的大小至少是最大成员的大小

2. 当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候，就要对齐到最大对齐数的整数倍

3. 数组的对齐数是数组的一个元素的大小，再占整个数组大小的空间。

四、求union联合体大小的例题

1. 例题1

#include <stdio.h>
union Un1
{char c[5];int i;
};int main()
{printf("%lu\n", sizeof(union Un1));return 0;
}

答案及解析  8

2. 例题2

#include <stdio.h>
union Un2
{short c[7];int i;
};
int main()
{printf("%lu\n", sizeof(union Un2));    return 0;
}

答案及解析 16

五、求类大小(向结构体看齐，一样的规则哦)