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关于结构体字节对齐的疑问

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发表于 2013-6-10 18:42:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近看c语言深度解析时看到了字节对齐,于是回头又去看了坛主发的那个关于结构体字节对齐的帖子,发现一个小问题。
typedef struct node1
{
char c1;
short s;
char c2;
int i;
}S1;
cout<<sizeof(S1);
按坛主发的那个,这个结构体是按int,4字节对齐,那么前四个字节放c1,s,c2,后四个字节放int,应该是8个字节,但实测是12个。
c语言深度解析里面介绍说:
字,双字,和四字在自然边界上不需要在内存中对齐。(对字,双字,和四字来说,自然边界分别是偶数地址,可以被 4 整除的地址,和可以被 8 整除的地址。)无论如何,为了提高程序的性能,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;然而,对齐的内存访问仅需要一次访问。
一个字或双字操作数跨越了4 字节边界,或者一个四字操作数跨越了8 字节边界,被认为是未对齐的,从而需要两次总线周期来访问内存。一个字起始地址是奇数但却没有跨越边界被认为是对齐的,能够在一个总线周期中被访问。某些操作双四字的指令需要内存操作数在自然边界上对齐。如果操作数没有对齐,这些指令将会产生一个通用保护异常。双四字的自然边界是能够被16整除的地址。其他的操作双四字的指令允许未对齐的访问(不会产生通用保护异常),然而,需要额外的内存总线周期来访问内存中未对齐的数据。缺省情况下,编译器默认将结构、栈中的成员数据进行内存对齐。因此,编译器将未对齐的成员向后移,将每一个都成员对齐到自然边界上,从而也导致了整个结构的尺寸变大。尽管会牺牲一点空间(成员之间有部分内存空闲),但提高了性能。也正是这个原因,我们不可以断言sizeof(S1) 的结果为8。在这个例子中,sizeof(S1) 的结果为12。
再看这个结构体:
typedef struct node1
{
char c1;
char c2;
short s;
int i;
}S1;
cout<<sizeof(S1);
sizeof(S1) 的结果为8。
所以说,不能只按坛主发的那个来理解,还是我理解错了???





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发表于 2015-8-25 00:36:42 | 显示全部楼层

 感觉就是结构体中的每个成员都按照自己的大小去对齐。导致和前面的成员之间留下了空挡。

[mw_shl_code=c,true]struct { char c1; // 1 个字节 short s; // 2 个字节,但对齐后,导致和 c1 之间有1个字节空闲空间 char c2; // 1 个字节 int i; // 4 个字节,但对齐后,导致和 c2 之间有3个字节空闲空间 } // 总共有 8 个字节 + 4 个字节的空闲。共 12 个字节。 [/mw_shl_code]


有软件开发经验,从0硬件基础学习STM32开发。
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发表于 2015-8-24 15:53:24 | 显示全部楼层
回复【18楼】Troy:
---------------------------------
该结构体最长的数据类型的是int,占4个字节,所以该结构体的首地址要能被4整除,假设该结构体的首地址是12(12/4=3),那么成员c1的首地址肯定是12,相对于结构体首地址的偏移量是0,那么c1的偏移量可以被c1的数据宽度整除(0/1=0),下个成员s的首地址相对于结构体首地址的偏移量也要能被s的数据宽度整除(地址13/2不能整除,下一个 14/2=7,可以整除),那么成员s的首地址就是14,同理c2的首地址就是16(16/1=16),成员i的首地址从地址17开始找,发现(17/4)(18/4)(19/4)都不能被4整除,下一个地址((20/4=5),发现地址20可以被4整除,那么成员i的首地址就是20,
所以是:
typedef struct node1  
{  
char c1;   2 
short s;    2  
char c2;   4  
int i;         4  
}S1
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发表于 2013-6-10 19:38:24 | 显示全部楼层
char 1 shot 2 int 4   SIZEOF(S1)为8
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 楼主| 发表于 2013-6-10 19:40:28 | 显示全部楼层
你测试一下第一个,是12.
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 楼主| 发表于 2013-6-10 21:12:38 | 显示全部楼层
恩,我知道这么理解是对的,那样坛主发的那个贴是不是不完善?
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发表于 2013-6-10 21:19:58 | 显示全部楼层
嗯,是有欠缺了,呵呵.
我是开源电子网www.openedv.com站长,有关站务问题请与我联系。
正点原子STM32开发板购买店铺http://openedv.taobao.com
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 楼主| 发表于 2013-6-10 22:01:56 | 显示全部楼层
呵呵,原子哥都这么说了,那我就放心啦。
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 楼主| 发表于 2013-6-13 16:01:34 | 显示全部楼层
恩,知道。
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发表于 2013-6-17 17:20:41 | 显示全部楼层
c1,s 占一个字节, c2占一个字节,i占一个字节?
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发表于 2013-6-17 17:30:26 | 显示全部楼层
typedef struct
                  {  int aa1; //4个字节对齐 1111
                      char bb1;//1个字节对齐 1  
                      short cc1;//2个字节对齐 011  
                      char dd1; //1个字节对齐 1  } testlength1;
                      int length1 = sizeof(testlength1); //4个字节对齐,占用字节1111 1011 1000,length = 12

网上看到的,我也不明白cc1为什么是那样占据空间的,楼主或者原子哥明白的话回复啊。
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发表于 2013-6-17 22:45:00 | 显示全部楼层
回复【楼主位】冰封嗜魔:
---------------------------------
LZ你这   c语言深度解析   是啥子? 书? 还是文档? 感觉好不好
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 楼主| 发表于 2013-6-17 23:05:48 | 显示全部楼层
回复【11楼】wwjdwy:
---------------------------------
int 4个,所以按4字节对齐,后面那四个共用4字节,所以会有1字节。
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 楼主| 发表于 2013-6-17 23:07:18 | 显示全部楼层
回复【12楼】liyanchao153:
---------------------------------
文档,不错的一本电子文档。
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 楼主| 发表于 2013-6-17 23:18:27 | 显示全部楼层
回复【11楼】wwjdwy:
---------------------------------
我也不太懂了
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回复【14楼】冰封嗜魔:
---------------------------------
能传一份吗?501930190@qq.com 谢了lz
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回复【11楼】wwjdwy:
---------------------------------
http://blog.csdn.net/liuhuiyi/article/details/7538864      里面有点错误
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发表于 2015-3-18 17:48:25 | 显示全部楼层
回复【4楼】xouou_53320:
---------------------------------
typedef struct node1 

char c1;   4
short s;    2 
char c2;   2 
int i;        4 
}S1

我怎么觉得是这样的??!
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