C++结构体字节对齐及其基本规则
2023-07-07 20:24:44
深夜i
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C++
结构体
字节对齐
基本规则
C++中的结构体是一种非常常见的数据类型，用于描述具有多个成员变量的复杂数据类型。在C++中，结构体的字节对齐是非常关键的，它涉及到如何安排每个成员变量在内存中的存储位置。
首先，我们需要了解一些基本的规则。在结构体中，成员变量按照声明的顺序一个个存储，但是具体的存储顺序并不完全按照顺序。这是因为每个成员变量的长度是不同的，如果直接按顺序存储，就会出现浪费空间的情况。为了优化内存，编译器会对结构体进行字节对齐。
字节对齐的规则如下：首先，结构体的开头地址必须为其最宽基本类型成员的首地址。例如，如果一个结构体中包含了一个int类型和一个char类型的成员变量，那么这个结构体的起始地址必须是4的倍数，因为int类型一般占4个字节，而char类型只占1个字节。
其次，在保证结构体起始地址对齐的前提下，结构体中的成员变量按照其自身大小从小到大依次存放。如果某个成员变量的大小正好等于当前起始地址对齐所需要的字节数，则直接存放在当前位置。否则，就要将当前位置后移，直到满足该成员变量存放的对齐要求。
最后，如果结构体的总大小还不足以满足最大成员变量的对齐要求，那么在最后一个成员变量存储结束后，还需要增加一些填充字节，使得结构体总大小达到对齐要求。
总的来说，结构体的字节对齐主要涉及三个方面：结构体的起始地址、每个成员变量的存储顺序以及填充字节的添加位置。对于C++程序员来说，了解这些规则非常重要，可以帮助我们更好的分析和优化代码，在内存使用效率上做到更好的掌控。
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