C語言字節(jié)對(duì)齊詳解
#pragma pack () /*取消指定對(duì)齊,恢復(fù)缺省對(duì)齊*/本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/148849.htm
sizeof(struct D)值為7。
對(duì)于char型數(shù)據(jù),其自身對(duì)齊值為1,對(duì)于short型為2,對(duì)于int,float,double類型,其自身對(duì)齊值為4,單位字節(jié)。
這里面有四個(gè)概念值:
1)數(shù)據(jù)類型自身的對(duì)齊值:就是上面交代的基本數(shù)據(jù)類型的自身對(duì)齊值。
2)指定對(duì)齊值:#pragma pack (value)時(shí)的指定對(duì)齊值value。
3)結(jié)構(gòu)體或者類的自身對(duì)齊值:其成員中自身對(duì)齊值最大的那個(gè)值。
4)數(shù)據(jù)成員、結(jié)構(gòu)體和類的有效對(duì)齊值:自身對(duì)齊值和指定對(duì)齊值中較小的那個(gè)值。
有了這些值,我們就可以很方便的來討論具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的成員和其自身的對(duì)齊方式。有效對(duì)齊值N是最終用來決定數(shù)據(jù)存放地址方式的值,最重要。有效對(duì)齊N,就 是表示“對(duì)齊在N上”,也就是說該數(shù)據(jù)的存放起始地址%N=0.而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)變量都是按定義的先后順序來排放的。第一個(gè)數(shù)據(jù)變量的起始地址就是 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的起始地址。結(jié)構(gòu)體的成員變量要對(duì)齊排放,結(jié)構(gòu)體本身也要根據(jù)自身的有效對(duì)齊值圓整(就是結(jié)構(gòu)體成員變量占用總長(zhǎng)度需要是對(duì)結(jié)構(gòu)體有效對(duì)齊值的整 數(shù)倍,結(jié)合下面例子理解)。這樣就不難理解上面的幾個(gè)例子的值了。
例子分析:
分析例子B;
struct B {
char b;
int a;
short c;
};
假設(shè)B從地址空間0x0000開始排放。該例子中沒有定義指定對(duì)齊值,在筆者環(huán)境下,該值默認(rèn)為4。第一個(gè)成員變量b的自身對(duì)齊值是1,比指定或者默認(rèn)指 定對(duì)齊值4小,所以其有效對(duì)齊值為1,所以其存放地址0x0000符合0x0000%1=0.第二個(gè)成員變量a,其自身對(duì)齊值為4,所以有效對(duì)齊值也為 4,所以只能存放在起始地址為0x0004到0x0007這四個(gè)連續(xù)的字節(jié)空間中,復(fù)核0x0004%4=0,且緊靠第一個(gè)變量。第三個(gè)變量c,自身對(duì)齊 值為2,所以有效對(duì)齊值也是2,可以存放在0x0008到0x0009這兩個(gè)字節(jié)空間中,符合0x0008%2=0。所以從0x0000到0x0009存 放的都是B內(nèi)容。再看數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B的自身對(duì)齊值為其變量中最大對(duì)齊值(這里是b)所以就是4,所以結(jié)構(gòu)體的有效對(duì)齊值也是4。根據(jù)結(jié)構(gòu)體圓整的要求, 0x0009到0x0000=10字節(jié),(10+2)%4=0。所以0x0000A到0x000B也為結(jié)構(gòu)體B所占用。故B從0x0000到0x000B 共有12個(gè)字節(jié),sizeof(struct B)=12;
同理,分析上面例子C:
#pragma pack (2) /*指定按2字節(jié)對(duì)齊*/
struct C {
char b;
int a;
short c;
};
#pragma pack () /*取消指定對(duì)齊,恢復(fù)缺省對(duì)齊*/
第一個(gè)變量b的自身對(duì)齊值為1,指定對(duì)齊值為2,所以,其有效對(duì)齊值為1,假設(shè)C從0x0000開始,那么b存放在0x0000,符合0x0000%1= 0;第二個(gè)變量,自身對(duì)齊值為4,指定對(duì)齊值為2,所以有效對(duì)齊值為2,所以順序存放在0x0002、0x0003、0x0004、0x0005四個(gè)連續(xù) 字節(jié)中,符合0x0002%2=0。第三個(gè)變量c的自身對(duì)齊值為2,所以有效對(duì)齊值為2,順序存放
在0x0006、0x0007中,符合0x0006%2=0。所以從0x0000到0x00007共八字節(jié)存放的是C的變量。又C的自身對(duì)齊值為4,所以 C的有效對(duì)齊值為2。又8%2=0,C只占用0x0000到0x0007的八個(gè)字節(jié)。所以sizeof(struct C)=8.
有 了以上的解釋,相信你對(duì)C語言的字節(jié)對(duì)齊概念應(yīng)該有了清楚的認(rèn)識(shí)了吧。在網(wǎng)絡(luò)程序中,掌握這個(gè)概念可是很重要的喔,在不同平臺(tái)之間(比如在Windows 和Linux之間)傳遞2進(jìn)制流(比如結(jié)構(gòu)體),那么在這兩個(gè)平臺(tái)間必須要定義相同的對(duì)齊方式,不然莫名其妙的出了一些錯(cuò),可是很難排查的哦
評(píng)論