【C语言】计算结构体大小

超、凢脫俗 2023-06-09 10:30 12阅读 0赞

结构体中的成员可以是不同的数据类型，成员按照定义时间的顺序依次存储在连续的内存空间。和数组不一样的是，结构体的大小不是所有成员大小简单的相加，需要考虑到系统在存储结构体变量时的地址对其问题。

**结构体对齐规则：**

*  第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处；
 *  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、Linux中的默认值为4；
 *  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；
 *  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。

**通入下面例题，计算结构体大小：**  
题1：

struct S1
    {
        
            char c1;  
            char c2;
            int i;
    };
    printf("%d\n", sizeof(struct S1)); //8

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMjg2Mzcz_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
题2：

struct S2
    {
        
            char c1;
            int i;
            char c2;
    };
    printf("%d\n", sizeof(struct S2)); //12

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMjg2Mzcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
题3：

struct S3
    {
            
            double d;  
            char c;   
            int i;
    };
    printf("%d\n", sizeof(struct S3)); //16

![在这里插入图片描述][2020031100371710.png]

题4：

struct S4
    {
          
            char c1;  
            struct S3 s3;
            double d;
    };
    printf("%d\n", sizeof(struct S4)); //32

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxMjg2Mzcz_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

**修改默认对齐数**

#pragma pack(4) //修改默认对齐数为4
    #pragma pack()  //取消设置的默认对齐数，还原为默认

**为什么存在内存对齐?**

*  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；
 *  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；
 *  结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。

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