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          C語言字節(jié)對齊詳解

          作者: 時間:2012-06-26 來源:網(wǎng)絡 收藏

           #pragma pack () /*取消指定對齊,恢復缺省對齊*/

          本文引用地址:http://yuyingmama.com.cn/article/148849.htm

            sizeof(struct D)值為7。

            對于char型數(shù)據(jù),其自身對齊值為1,對于short型為2,對于int,float,double類型,其自身對齊值為4,單位。

            這里面有四個概念值:

            1)數(shù)據(jù)類型自身的對齊值:就是上面交代的基本數(shù)據(jù)類型的自身對齊值。

            2)指定對齊值:#pragma pack (value)時的指定對齊值value。

            3)結(jié)構(gòu)體或者類的自身對齊值:其成員中自身對齊值最大的那個值。

            4)數(shù)據(jù)成員、結(jié)構(gòu)體和類的有效對齊值:自身對齊值和指定對齊值中較小的那個值。

            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齊方式。有效對齊值N是最終用來決定數(shù)據(jù)存放地址方式的值,最重要。有效對齊N,就 是表示“對齊在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)體的成員變量要對齊排放,結(jié)構(gòu)體本身也要根據(jù)自身的有效對齊值圓整(就是結(jié)構(gòu)體成員變量占用總長度需要是對結(jié)構(gòu)體有效對齊值的整 數(shù)倍,結(jié)合下面例子理解)。這樣就不難理解上面的幾個例子的值了。

            例子分析:

            分析例子B;

            struct B {

            char b;

            int a;

            short c;

            };

            假設B從地址空間0x0000開始排放。該例子中沒有定義指定對齊值,在筆者環(huán)境下,該值默認為4。第一個成員變量b的自身對齊值是1,比指定或者默認指 定對齊值4小,所以其有效對齊值為1,所以其存放地址0x0000符合0x0000%1=0.第二個成員變量a,其自身對齊值為4,所以有效對齊值也為 4,所以只能存放在起始地址為0x0004到0x0007這四個連續(xù)的空間中,復核0x0004%4=0,且緊靠第一個變量。第三個變量c,自身對齊 值為2,所以有效對齊值也是2,可以存放在0x0008到0x0009這兩個空間中,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的自身對齊值為其變量中最大對齊值(這里是b)所以就是4,所以結(jié)構(gòu)體的有效對齊值也是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)對齊*/

            struct C {

            char b;

            int a;

            short c;

            };

            #pragma pack () /*取消指定對齊,恢復缺省對齊*/

            第一個變量b的自身對齊值為1,指定對齊值為2,所以,其有效對齊值為1,假設C從0x0000開始,那么b存放在0x0000,符合0x0000%1= 0;第二個變量,自身對齊值為4,指定對齊值為2,所以有效對齊值為2,所以順序存放在0x0002、0x0003、0x0004、0x0005四個連續(xù) 字節(jié)中,符合0x0002%2=0。第三個變量c的自身對齊值為2,所以有效對齊值為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的自身對齊值為4,所以 C的有效對齊值為2。又8%2=0,C只占用0x0000到0x0007的八個字節(jié)。所以sizeof(struct C)=8.

            有 了以上的解釋,相信你對C的字節(jié)對齊概念應該有了清楚的認識了吧。在網(wǎng)絡程序中,掌握這個概念可是很重要的喔,在不同平臺之間(比如在Windows 和Linux之間)傳遞2進制流(比如結(jié)構(gòu)體),那么在這兩個平臺間必須要定義相同的對齊方式,不然莫名其妙的出了一些錯,可是很難排查的哦


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