C/C++数据对齐

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2024-02-17 15:17 57阅读 0赞

### [C/C++数据对齐][C_C] ###

为了避免混淆，做如下规定，以下代码若不加特殊说明都运行于32位平台，结构体的默认对齐值是8，各数据类型所占字节数分别为

char占一个字节

int占四个字节

double占八个字节。

## 两个例子 ##

请问下面的结构体大小是多少？

struct
         
         
           Test
    {
        
         
         
          char
         
         
           c ;
        
         
         
          int
         
         
           i ;
    };

这个呢？

struct
         
         
           Test1
    {
        
         
         
          int
         
         
           i ;
        
         
         
          double
         
         
           d ;
        
         
         
          char
         
         
           c ;
    };

在公布答案之前先看一下对齐的规则。

## 对齐规则 ##

一般来说，结构体的对齐规则是先按数据类型自身进行对齐，然后再按整个结构体进行对齐，对齐值必须是2的幂，比如1，2， 4， 8， 16。如果一个类型按n字节对齐，那么该类型的变量起始地址必须是n的倍数。比如int按四字节对齐，那么int类型的变量起始地址一定是4的倍数，比如0x0012ff60，0x0012ff48等。

### 数据自身的对齐 ###

数据自身的对齐值**通常**就是数据类型所占的空间大小，比如int类型占四个字节，那么它的对齐值就是4

### 整个结构体的对齐 ###

整个结构体的对齐值一般是结构体中最大数据类型所占的空间，比如下面这个结构体的对齐值就是8，因为double类型占8个字节。

struct
         
         
           Test2
    {
        
         
         
          int
         
         
           i ;
        
         
         
          double
         
         
           d ;
    };

## 例子答案 ##

有了上面的基础，再回过头去看看一开始的两个例子

先看结构体Test

1 c是char类型，按1个字节对齐

2 i是int类型，按四个字节对齐，所以在c和i之间实际上空了三个字节。

整个结构体一共是1 + 3（补齐）+ 4 = 8字节。

![2010081211290310.jpg][]

再看Test1

i是int类型，按4字节对齐

d是double类型，按8字节对齐，所以i和d之间空了4字节

c是char类型，按1字节对齐。

所以整个结构体是 4(i) + 4（补齐）+ 8(d) + 1(c) = 17字节，注意！还没完，整个结构体还没有对齐，因为结构体中空间最大的类型是double，所以整个结构体按8字节对齐，那么最终结果就是17 + 7（补齐） = 24字节。

## 书写结构体的建议 ##

我们对Test1做一点改动

struct
         
         
           Test1
    {
        
         
         
          char
         
         
           c ;
        
         
         
          int
         
         
           i ;
        
         
         
          double
         
         
           d ;
    };

这时Test1的大小就变成了16，而不是24了，节省了8个字节！可见结构体中成员的书写顺序对结构体大小的影响还是很大的，一个好的建议是，按照数据类型由小到大的顺序进行书写。

## 如何查看结构体的对齐值 ##

### 使用预处理命令 ###

**\#pragma pack(show)**

该命令来查看当前的对齐值，但是要注意的是，结果是以warning的形式输出的，所以要在VS的警告窗口中才看得见，如下

warning C4810: value of pragma pack(show) == 8

### 使用Visual Studio选项(以Visual Studio 2008为例) ###

Projects-Properties-Configuration Properties-C/C++-Code generation-Struct Member Alignment, 如果没有修改过，则默认值是Default，即8字节对齐。

## 如何修改结构体的对齐值 ##

### 使用预处理指令 ###

**\#pragma pack(num)**

num是结构体的对齐值，比如下面的例子按四个字节对齐。

**\#pragma pack(4)**

### 使用Visual Studio选项(以Visual Studio 2008为例) ###

Projects-Properties-Configuration Properties-C/C++-Code generation

[C_C]: http://www.cnblogs.com/graphics/archive/2010/08/12/1797953.html
[2010081211290310.jpg]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/01/30/ec96ff440d694d23aaf17070b9d6fbc5.png