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1. 前言

文章目标:

本篇文章着重给大家讲解:
结构体内存对齐的知识
并且介绍位段,联合的内容
最后对这一板块做出拓展

结构体,位段和联合
这哥几个的区别和关联到底是什么?

2. 结构体内存大小问题

首先看下面这段代码:

struct S1
{
   char c1;
   int i;
   char c2;
};
struct S2
{
   char c1;
   char c2;
   int i;
};

这两个结构体中存放的都是
两个char类型和一个int类型数据
所以暂时推断出它们所占内存空间相同

那它们占了多大的空间呢?
char+char+int ,1+1+4=6
我们推断出它至少占6个字节

来验证一下:

printf("%d\n",sizeof(struct S1));
printf("%d\n",sizeof(struct S2));

结果很出乎意料,它们不仅内存不相同
并且和我们推断出的6也没有太大关系!

3. 结构体内存对齐规则

出现以上原因是因为:
结构体有特殊的内存对齐规则:

3.1 偏移量的概念

在这儿之前先介绍偏移量的概念:

3.2 内存对齐规则

对齐规则:

1. 第一个成员在偏移量为0的地址处
2. 其他成员要对齐到对齐数的整数倍处
3. 结构体总大小为成员中最大对齐数的整数倍

对齐数概念:

对齐数 = min(编译器默认的对齐数 , 该成员大小)

• VS中默认对齐数为8
• linux中对齐数就是成员自身大小

比如在VS编译环境下:

struct S3
{
  double d;
  char c;
  int i;
};

• d的大小是8,默认对齐数是8,对齐数就是8
• c的大小是1,默认对齐数是8,对齐数就是1
• i的大小是4,默认对齐数是8,对齐数就是4

3.3 内存对齐规则实例分析

拿上面的例子来分析

struct S3
{
  double d;
  char c;
  int i;
};

已知:d的对齐数为8
c的对齐数位1
i的对齐数为4
结构体最大对齐数为8

可得: