漫談c語言結(jié)構(gòu)體

}

#includeint main(){struct	  //聲明結(jié)構(gòu)體char_short_long{char  c;short s;long  l;}char_short_long;struct	  //聲明結(jié)構(gòu)體long_short_char{long  l;short s;char  c;}long_short_char;struct	  //聲明結(jié)構(gòu)體char_long_short{char  c;long  l;short s;}char_long_short;printf(" ");printf(" Size of char   = %d bytes",sizeof(char));printf(" Size of shrot  = %d bytes",sizeof(short));printf(" Size of long   = %d bytes",sizeof(long));printf(" ");	//char_short_longprintf(" Size of char_short_long       = %d bytes",sizeof(char_short_long));printf("     Addr of char_short_long.c = 0x%p (10進(jìn)制：%d)",&char_short_long.c,&char_short_long.c);printf("     Addr of char_short_long.s = 0x%p (10進(jìn)制：%d)",&char_short_long.s,&char_short_long.s);printf("     Addr of char_short_long.l = 0x%p (10進(jìn)制：%d)",&char_short_long.l,&char_short_long.l);printf(" ");printf(" ");	//long_short_charprintf(" Size of long_short_char       = %d bytes",sizeof(long_short_char));printf("     Addr of long_short_char.l = 0x%p (10進(jìn)制：%d)",&long_short_char.l,&long_short_char.l);printf("     Addr of long_short_char.s = 0x%p (10進(jìn)制：%d)",&long_short_char.s,&long_short_char.s);printf("     Addr of long_short_char.c = 0x%p (10進(jìn)制：%d)",&long_short_char.c,&long_short_char.c);printf(" ");printf(" ");	//char_long_shortprintf(" Size of char_long_short       = %d bytes",sizeof(char_long_short));printf("     Addr of char_long_short.c = 0x%p (10進(jìn)制：%d)",&char_long_short.c,&char_long_short.c);printf("     Addr of char_long_short.l = 0x%p (10進(jìn)制：%d)",&char_long_short.l,&char_long_short.l);printf("     Addr of char_long_short.s = 0x%p (10進(jìn)制：%d)",&char_long_short.s,&char_long_short.s);printf(" ");return 0;}

程序的運行結(jié)果如下(注意：括號內(nèi)的數(shù)據(jù)是成員變量的地址的十進(jìn)制形式)：

2.結(jié)構(gòu)體成員變量內(nèi)存對齊

首先，我們來分析一下上面程序的運行結(jié)果。前三行說明在我的程序中，char型占1個字節(jié)，short型占2個字節(jié)，long型占4個字節(jié)。char_short_long、long_short_char和char_long_short是三個結(jié)構(gòu)體成員相同但是成員變量的排列順序不同。并且從程序的運行結(jié)果來看，

Size of char_short_long =8bytes
Sizeof long_short_char=8bytes
Sizeof char_long_short=12bytes//比前兩種情況大4byte！

并且，還要注意到，1 byte (char)+2byte(short)+4 byte(long) = 7 byte，而不是8 byte。

所以，結(jié)構(gòu)體成員變量的放置順序影響著結(jié)構(gòu)體所占的內(nèi)存空間的大小。一個結(jié)構(gòu)體變量所占內(nèi)存的大小不一定等于其成員變量所占空間之和。如果一個用戶程序或者操作系統(tǒng)(比如uC/OS-II)中存在大量結(jié)構(gòu)體變量時，這種內(nèi)存占用必須要進(jìn)行優(yōu)化，也就是說，結(jié)構(gòu)體內(nèi)部成員變量的排列次序是有講究的。

結(jié)構(gòu)體成員變量到底是如何存放的呢？

在這里，我就不賣關(guān)子了，直接給出如下結(jié)論，在沒有#pragmapack宏的情況下：

原則1結(jié)構(gòu)（struct或聯(lián)合union）的數(shù)據(jù)成員，第一個數(shù)據(jù)成員放在offset為0的地方，以后每個數(shù)據(jù)成員存儲的起始位置要從該成員大小的整數(shù)倍開始（比如int在32位機(jī)為4字節(jié)，則要從4的整數(shù)倍地址開始存儲）。

原則2結(jié)構(gòu)體的總大小，也就是sizeof的結(jié)果，必須是其內(nèi)部最大成員的整數(shù)倍，不足的要補齊。

*原則3結(jié)構(gòu)體作為成員時，結(jié)構(gòu)體成員要從其內(nèi)部最大元素大小的整數(shù)倍地址開始存儲。（structa里存有structb，b里有char，int，double等元素時，那么b應(yīng)該從8的整數(shù)倍地址處開始存儲，因為sizeof(double)=8bytes）

這里，我們結(jié)合上面的程序來分析(暫時不討論原則3)。

先看看char_short_long和long_short_char這兩個結(jié)構(gòu)體，從它們的成員變量的地址可以看出來，這兩個結(jié)構(gòu)體符合原則1和原則2。注意，在char_short_long的成員變量的地址中，char_short_long.s的地址是1244994，也就是說，1244993是“空的”，只是被“占位”了！