c语言分配内存空间

有人给对齐原则做过总结,具体在哪里看到现在已记不起来,这里引用一下前人的经验(在没有#pragma pack宏的情况下):

原则1、数据成员对齐规则:结构(struct或联合union)的数据成员,第一个数据成员放在offset为0的地方,以后每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小的整数倍开始(比如int在32位机为4字节,则要从4的整数倍地址开始存储)。

原则2、结构体作为成员:如果一个结构里有某些结构体成员,则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储。(structa里存有structb,b里有char,int,double等元素,那b应该从8的整数倍开始存储。)

原则3、收尾工作:结构体的总大小,也就是sizeof的结果,必须是其内部最大成员的整数倍,不足的要补齐。

这三个原则具体怎样理解呢?我们看下面几个例子,通过实例来加深理解。

例1:struct{

shorta1;

shorta2;

shorta3;

}A;

struct{

longa1;

shorta2;

}B;

sizeof(A)=6;这个很好理解,三个short都为2。

sizeof(B)=8;这个比是不是比预想的大2个字节?long为4,short为2,整个为8,因为原则3。

例2:structA{

inta;

charb;

shortc;

};

structB{

charb;

inta;

shortc;

};

sizeof(A)=8;int为4,char为1,short为2,这里用到了原则1和原则3。

sizeof(B)=12;是否超出预想范围?char为1,int为4,short为2,怎么会是12?还是原则1和原则3。

深究一下,为什么是这样,我们可以看看内存里的布局情况。

abc

A的内存布局:1111,1*,11

bac

B的内存布局:1***,1111,11**

其中星号*表示填充的字节。A中,b后面为何要补充一个字节?因为c为short,其起始位置要为2的倍数,就是原则1。c的后面没有补充,因为b和c正好占用4个字节,整个A占用空间为4的倍数,也就是最大成员int类型的倍数,所以不用补充。

B中,b是char为1,b后面补充了3个字节,因为a是int为4,根据原则1,起始位置要为4的倍数,所以b后面要补充3个字节。c后面补充两个字节,根据原则3,整个B占用空间要为4的倍数,c后面不补充,整个B的空间为10,不符,所以要补充2个字节。

再看一个结构中含有结构成员的例子:

例3:structA{

inta;

doubleb;

floatc;

};

structB{

chare[2];

intf;

doubleg;

shorth;

structAi;

};

sizeof(A)=24;这个比较好理解,int为4,double为8,float为4,总长为8的倍数,补齐,所以整个A为24。

sizeof(B)=48;看看B的内存布局。

efghi

B的内存布局:11**,1111,11111111,11******,1111****,11111111,1111****

i其实就是A的内存布局。i的起始位置要为8的倍数,所以h后面要补齐。把B的内存布局弄清楚,有关结构体的对齐方式基本就算掌握了。

相关推荐