最近對結構體對齊比較感興趣,收集了一些資料
結構體對齊的具體含義(#pragma pack)
#pragma pack (4)
class TestB
{
public:
int aa;
char a;
short b;
char c;
};
int nSize = sizeof(TestB);
這里nSize結果為12，在預料之中。
現在去掉第一個(gè)成員變量為如下代碼：
#pragma pack (4)
class TestC
{
public:
char a;
short b;
char c;
};
int nSize = sizeof(TestC);
按照正常的填充方式nSize的結果應該是8，為什么結果顯示nSize為6呢？
事實(shí)上，很多人對#pragma pack 的理解是錯誤的。
#pragma pack 規定的對齊長(cháng)度，實(shí)際使用的規則是：
結構，聯(lián)合，或者類(lèi)的數據成員，第一個(gè)放在偏移為0的地方，以后每個(gè)數據成員的對齊，按照#pragma pack 指定的數值和這個(gè)數據成員自身長(cháng)度中，比較小的那個(gè)進(jìn)行。
也就是說(shuō)，當#pragma pack 的值等于或超過(guò)所有數據成員長(cháng)度的時(shí)候，這個(gè)值的大小將不產(chǎn)生任何效果。
而結構整體的對齊，則按照結構體中最大的數據成員 和 #pragma pack 指定值 之間，較小的那個(gè)進(jìn)行。
具體解釋
#pragma pack (4)
class TestB
{
public:
int aa; //第一個(gè)成員，放在[0,3]偏移的位置，
char a; //第二個(gè)成員，自身長(cháng)為1，#pragma pack (4),取小值，也就是1，所以這個(gè)成員按一字節對齊，放在偏移[4]的位置。
short b; //第三個(gè)成員，自身長(cháng)2，#pragma pack (4)，取2，按2字節對齊，所以放在偏移[6,7]的位置。
char c; //第四個(gè)，自身長(cháng)為1，放在[8]的位置。
};
這個(gè)類(lèi)實(shí)際占據的內存空間是9字節
類(lèi)之間的對齊，是按照類(lèi)內部最大的成員的長(cháng)度，和#pragma pack 規定的值之中較小的一個(gè)對齊的。
所以這個(gè)例子中，類(lèi)之間對齊的長(cháng)度是min(sizeof(int),4)，也就是4。
9按照4字節圓整的結果是12，所以sizeof(TestB)是12。
如果
#pragma pack (2)
class TestB
{
public:
int aa; //第一個(gè)成員，放在[0,3]偏移的位置，
char a; //第二個(gè)成員，自身長(cháng)為1，#pragma pack (4),取小值，也就是1，所以這個(gè)成員按一字節對齊，放在偏移[4]的位置。
short b; //第三個(gè)成員，自身長(cháng)2，#pragma pack (4)，取2，按2字節對齊，所以放在偏移[6,7]的位置。
char c; //第四個(gè)，自身長(cháng)為1，放在[8]的位置。
};
//可以看出，上面的位置完全沒(méi)有變化，只是類(lèi)之間改為按2字節對齊，9按2圓整的結果是10。
//所以 sizeof(TestB)是10。
最后看原貼：
現在去掉第一個(gè)成員變量為如下代碼：
#pragma pack (4)
class TestC
{
public:
char a;//第一個(gè)成員，放在[0]偏移的位置，
short b;//第二個(gè)成員，自身長(cháng)2，#pragma pack (4)，取2，按2字節對齊，所以放在偏移[2,3]的位置。
char c;//第三個(gè)，自身長(cháng)為1，放在[4]的位置。
};
//整個(gè)類(lèi)的大小是5字節，按照min(sizeof(short),4)字節對齊，也就是2字節對齊，結果是6
//所以sizeof(TestC)是6。
對於位域有如下規定:
C99規定int、unsigned int和bool可以作為位域類(lèi)型，但編譯器幾乎都對此作了擴展，允許其它類(lèi)型類(lèi)型的存在。使用位域的主要目的是壓縮存儲，其大致規則為：
1) 如果相鄰位域字段的類(lèi)型相同，且其位寬之和小于類(lèi)型的sizeof大小，則后面的字段將緊鄰前一個(gè)字段存儲，直到不能容納為止；
2) 如果相鄰位域字段的類(lèi)型相同，但其位寬之和大于類(lèi)型的sizeof大小，則后面的字段將從新的存儲單元開(kāi)始，其偏移量為其類(lèi)型大小的整數倍；
3) 如果相鄰的位域字段的類(lèi)型不同，則各編譯器的具體實(shí)現有差異，VC6采取不壓縮方式，Dev-C++采取壓縮方式；
4) 如果位域字段之間穿插著(zhù)非位域字段，則不進(jìn)行壓縮；
5) 整個(gè)結構體的總大小為最寬基本類(lèi)型成員大小的整數倍。
還是讓我們來(lái)看看例子。
示例1：
struct BF1
{
char f1 : 3;
char f2 : 4;
char f3 : 5;
};
其內存布局為：
|_f1__|__f2__|_|____f3___|____|
|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|
0 3 7 8 1316
位域類(lèi)型為char，第1個(gè)字節僅能容納下f1和f2，所以f2被壓縮到第1個(gè)字節中，而f3只
能從下一個(gè)字節開(kāi)始。因此sizeof(BF1)的結果為2。
示例2：
struct BF2
{
char f1 : 3;
short f2 : 4;
char f3 : 5;
};
由于相鄰位域類(lèi)型不同，在VC6中其sizeof為6，在Dev-C++中為2。
示例3：
struct BF3
{
char f1 : 3;
char f2;
char f3 : 5;
};
非位域字段穿插在其中，不會(huì )產(chǎn)生壓縮，在VC6和Dev-C++中得到的大小均為3。
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