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    C语言字节对齐问题分析1

    作者:李云 摘要 字节对齐(alignment)是CPU在性能方面所面临的一个非常重要的问题。...有些处理器能自动处理不对齐数据的访问(对字节对齐要求不严格),但是,有些处理器却无法处理(对字节对齐要求很严格)。...对于c程序员,大部分情况下我们并不考虑字节对齐问题,这并不是说我们并不需要考虑,而是因为碰到这种问题的情况很少。一方面要在特定的处理器上,而另一方面和我们写的程序也有关系。...因此,结果给我们的感觉是”字节对齐与我无关”。 本文通过一小段代码通过在不同处理器上的运行结果引出对字节对齐问题的关注,同时进行原因分析。 1....这其实是一个cpu对齐所引发的问题,下面我们通过对字节对齐问题的分析来探究其背后的原理。后面的分析我们全部针对运行在32位SPARC处理器上的Solaris操作系统进行的。

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    内存对齐详解C语言修仙版)

    就拿上面代码的两个结构体举例,结构体S1,第一个成员c1,类型为char在0位置处占用一个字节的空间,第二个成员n,类型为int,小于默认对齐数8,则对齐数为4,而c1只是占用了一个字节,如果直接从c1...8个字节空间,你可能有个疑问,c1后面还有3个字节空间哪里去了?...、 结构体S2,第一个成员n,类型为int在0位置处占用4个字节空间,且对齐数小于默认对齐数,成员c1,类型为char,小于默认对齐数,对齐数为1,5为1的整数倍,则在紧挨着n正下方存储...首先看结构体S,不难看出整个结构体大小为24字节,再看结构体SS,首先ss1占用8个字节,s的类型为struct S,为24个字节,而结构体S当中,最大对齐数大小为8,嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处...(写这些想告诉大家,学习语言知识也可以是很有趣的,如果不喜欢,望轻点喷,如果有错误的地方还望各位大佬帮忙指正!)

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    C语言结构体字节对齐 | 结构体与联合

    结构体字节对齐 结构体的空间大小: 结构体为了保证CPU的访问效率,默认采用内存对齐机制 对齐标准为结构体中基础数据类型的成员最大值 对齐标准和成员申明顺序有关 #include #...通过上图我发现结构体的存储不是简单的字节的累加:4+16 = 20;4+15 = 20; 2.为什么要使用字节对齐规则呢?...以上面图片分析,假如不采取内存对齐规则:CPU从上往下进行读取,上面的矩形代表age的4个字节,中间的椭圆代表name的15个字节,下面的矩形代其他数据占用的内存(假设占4个字节)。...,提出了一个概念:字节对齐。...(2)从第二个成员开始,在其自身对齐数的整数倍开始存储(对齐数=编译器默认对齐数和成员字节大小的最小值,VS编译器默认对齐数为8)。 (3)结构体变量所用总空间大小是成员中最大对齐数的整数倍。

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    字节对齐

    #progma pack (2) /*指定按2字节对齐*/ struct C { char b; int a; short c; }; #progma pack () /*取消指定对齐...故B从0x0000到0x000B 共有12个字节,sizeof(struct B)=12; 同理,分析上面例子C: #progma pack (2) /*指定按2字节对齐*/ struct...第三个变量c的自身对齐值为2,所以有效对齐值为2,顺序存放 在0x0006、0x0007中,符合0x0006%2=0。所以从0x0000到0x00007共八字节存放的是C的变量。...又C的自身对齐值为4,所以 C的有效对齐值为2。又8%2=0,C只占用0x0000到0x0007的八个字节。所以sizeof(struct C)=8....2 Linux32位系统下gcc编译器默认对齐为4字节 3 在64位系统#pragma pack(4)的情况下,a1->c的地址按4字节对齐而不是按8字节(long在64位下为8字节长),会不会影响

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    C语言 | C++内存对齐

    C语言允许你干预“内存对齐”。如果你想了解更加底层的秘密,“内存对齐”对你就不应该再模糊了。...(或联合)最大数据成员长度中,比较小的那个进行; //2020.05.12 公众号:C语言与CPP编程 #include struct { int i; char c1...,所以有效对齐单位为4字节,下面根据上面所说的规则以第二个结构体来分析其内存布局:首先使用规则1,对成员变量进行对齐: sizeof(c1) = 1 <= 4(有效对齐位),按照1字节对齐,占用第0单元...根据上面的分析,不难得出上面例子三个结构体的内存布局如下: 例子三个结构体的内存布局 更改C编译器的缺省字节对齐方式: 在缺省情况下,C编译器为每一个变量或是数据单元按其自然对界条件分配空间。...一般地,可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件: 使用伪指令#pragma pack (n),C编译器将按照n个字节对齐。 使用伪指令#pragma pack (),取消自定义字节对齐方式。

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    结构体字节对齐

    (n)默认值为8,则最终b的对齐参数为4,接下来的地址相对于结构体的起始地址的偏移量为1,1不能够整除4,所以需要在a后面填充3字节使得偏移量达到4,然后再为b分配4字节的空间;   对于变量c,它的自身对齐参数为...2,#pragma pack(n)默认值为8,则最终c对齐参数为2,而接下来的地址相对于结构体的起始地址的偏移量为8,能整除2,所以直接为c分配2字节的空间。   ...整除,所以需要在s1后面填充4字节达到16,再为b分配8字节的空间;   对于变量c,它的自身对齐参数为4,#pragma pack(n)的默认值为8,则c的最终对齐参数为4,接下来相对于结构体其实地址的偏移量为...24,能够被4整除,所以直接为c分配4字节的空间。   ...出这类题并不在于考查理解语言本身和编译器,而在于应聘者对计算机底层机制的理解和设计程序的原则。也就是说,如果让你设计编译器,你将怎样解决内存对齐的为问题。

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    CC++字节对齐

    比如有些架构的CPU在访问 一个没有进行对齐的变量的时候会发生错误,那么在这种架构下编程必须保证字节对齐.其他平台可能没有这种情况,但是最常见的是如果不按照适合其平台要求对 数据存放进行对齐,会在存取效率上带来损失...short c; }S2; 则siezof(S3)=12.最长数据类型为int,占4个字节。...例子4 若在程序中使用了#pragma pack(n)命令强制以n字节对齐时,默认情况下n为8. 则比较n和结构体中最长数据类型所占的字节大小,取两者中小的一个作为对齐标准。...S1 s1; double b; int c; }S5; 则sizeof(S5)=24.因为强制以4字节对齐,而S5中最长数据类型为double,占8字节,因此以4字节对齐。...字节 |--------b-----------| 4字节 |--------b-----------| 4字节 |---------c----------| 4字节

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    结构体字节对齐

    C99标准中,对于内存对齐的细节没有作过多的描述,具体的实现交由编译器去处理,所以在不同的编译环境下,内存对齐可能略有不同,但是对齐的最基本原则是一致的,对于结构体的字节对齐主要有下面两点:      ...(n)默认值为8,则最终b的对齐参数为4,接下来的地址相对于结构体的起始地址的偏移量为1,1不能够整除4,所以需要在a后面填充3字节使得偏移量达到4,然后再为b分配4字节的空间;   对于变量c,它的自身对齐参数为...2,#pragma pack(n)默认值为8,则最终c对齐参数为2,而接下来的地址相对于结构体的起始地址的偏移量为8,能整除2,所以直接为c分配2字节的空间。   ...,所以需要在s1后面填充4字节达到16,再为b分配8字节的空间;   对于变量c,它的自身对齐参数为4,#pragma pack(n)的默认值为8,则c的最终对齐参数为4,接下来相对于结构体其实地址的偏移量为...24,能够被4整除,所以直接为c分配4字节的空间。

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    C语言:--位域和内存对齐

    这节写点什么,就写位域和内存对齐吧。 位域 位域是指信息在保存时,并不需要占用一个完整的字节,而只需要占几个或一个二进制位。为了节省空间,C语言提供了一种数据结构,叫“位域”或“位段”。...在这个位域定义中,a占第一字节的4位,后4位填0表示不使用,b从第二字节开始,占用4位,c占用4位。...实现内存对齐可以提高CPU的性能,比如处理器能一次取出8个字节,这个时候必须要求数据地址要8字节对齐,这个是和CPU和储存器的外围电路决定的,在内存对齐的情况下,CPU从储存器取出这8个字节只需要一个时钟周期...,但是如果这个地址不是8字节对齐,那么CPU可能就需要两个时钟周期才能取出这8个字节。   ...必须4字节对齐,对于double,必须8字节对齐),这很大程度上提高了储存器和CPU的工作性能,但是对存储空间的浪费比较严重;对于Linux,惯例是8字节对齐4字节边界(比如double可以4字节对齐

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    C语言笔记】结构体内存对齐

    是1+4+1+2=8字节吗?不是的,实际结果为12字节。为什么呢?因为编译器会对不足4字节的变量空间自动补齐为4个字节(这就是内存对齐),以提高CPU的寻址效率(32位CPU以4个字节步长寻址的)。...内存对齐是编译器的“管辖范围”。编译器为程序中的每个”数据单元“安排在适当的位置上,以便于能快速的找到每个“数据单元”。...对于32bit的CPU,其寻址的步长为4个字节(即unsigned int 字节长度),这就是常说的“4字节对齐”。同理,对于64bit的CPU,就有“8字节对齐”。本文以32位的CPU为例。...可见,正好印证了上述的说法,补齐之后结构体成员a1,a2,a3的地址之间正好相差4个字节,a3与a4之间相差两个字节也是因为在其中多留出了1个空白字节。该程序的运行结果可形象地描述为下图: ?...a1只占用一个字节,为了内存对齐保留了三个空白字节;a3和a4加起来共3字节,为了内存对齐保留了1个空白字节。这就是编译器存储变量时做的见不得人的”手脚“,以方便其雇主——CPU能更快地找到这些变量。

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    字节对齐,看这篇就懂了

    有读者对字节对齐还有些疑问,这里分享一篇旧文。 字节对齐是我们初学C语言就会接触到的一个概念,但是到底什么是字节对齐对齐准则又是什么?为什么要字节对齐呢?字节对齐对我们编程有什么启示?...5~9 10~11 a b c d 对齐时: 0~3 4 5~7 8~11 12~13 14~15 a b 填充内容 c d 填充内容 从上面可以看出,c的偏移为5,不满足对齐要求(它的偏移量应该能够被...sizeof(int)大小整除),因此在b后面填充了3个字节,使得c的偏移为8。...c; short d; }; #pragma pack()/*还原默认对齐*/ 在这样的声明下,任何平台结构体test的大小都为11字节,这样做能够保证跨平台的结构大小一致,同时还节省了空间...c; short d; char reserve1[2]; }; 访问效率高,但并不节省空间,同时扩展性不是很好,例如,当字节对齐有变化时,需要填充的字节数可能就会发生变化。

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    【熟视C语言】自定义类型之结构体详解(内存对齐,位段)

    同时,本篇文章也是结构体内容的详解,希望对你的结构体学习有所帮助。...8的位置,为对齐数1的整数倍,存入char c,但此时结构体整体的内存并没有停止,由于此时总大小为9,不是成员变量中最大对齐数4的整数倍,所以继续往下占用空间,直到总大小为4的整数倍为止。...这个比较难理解,由于处理数据时要用处理器上的寄存器,而寄存器访问内存数据时并不是一个一个字节访问的,一个寄存器的宽度是32位或者64位(根据平台而定),也就是说是一块一块空间访问的,而内存不对齐是必然会出现某一块空间的数据是属于两个变量的...2.2位段的内存分配 位段的内存开辟是按一个字节(char)或者四个字节(int)来的。且位段涉及很多不确定因素,不跨平台,设计可移植的程序时应该避免使用位段。下面是位段的空间使用说明。...例如上文位段代码,成员a,b并未将第一个字节的空间占满,那么成员c是否会利用起来那个剩下的空间是不确定的。

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