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2023-07-10 11:41:47 深夜i -- --

C++ 结构体缓存

C++结构体缓存（Struct padding）是指在编译器为结构体分配内存时，由于数据在内存中的对齐方式，导致填充了一些“空白”字节。这些“空白”字节的出现虽然保证了数据在内存中的对齐，但却破坏了内存的利用率。

解决这个问题的方法是使用结构体对齐，也就是使用#pragma pack(n)指令来指定对齐方式，其中n表示对齐的字节数，一般为2、4、8等。使用该指令可以减少内存的浪费，提高程序的效率。

例子：

下面是一个结构体的示例：


struct Employee
{
  char name[10];
  int age;
  float salary;
};

由于name[10]占有10个字节，而int和float分别占用了4个字节，按照自然字节对齐方式，结构体大小为18个字节。但是，实际上它的大小会是24个字节，因为编译器为了保证内存对齐将其填充了6个字节。如果将结构体的对齐方式指定为4个字节，那么Employee的大小会缩减至16个字节。

结构体对齐的应用：

C++中使用结构体对齐时，可以使用结构体指针进行动态内存分配，也可以将结构体作为数据传递给函数。

使用结构体指针动态内存分配，可以采用new运算符：


Employee *p = new Employee;

使用结构体传递数据给函数，可以以参数的形式传递：


void printEmployee(Employee e)
"<<e.age<<"

此时会出现同样的问题，编译器会进行自然字节对齐，忽略掉补位，从而导致内存的浪费。因此，对于使用结构体传递数据的情况，也应该使用结构体对齐来避免浪费内存。

总结：

C++结构体缓存是为了保证内存对齐而产生的一种浪费，可以通过结构体对齐来避免浪费。结构体对齐可以采用指令#pragma pack(n)进行指定，使用结构体指针动态分配内存和作为函数的参数传递时应当注意结构体缓存的问题，从而提高程序的效率。

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