struct S1 { char c1; // 1 byte,默认对齐数为8,所以c1的对齐数是1,第一个成员变量放在与结构体变量偏移量为0的地址处 int i; // 4 byte,默认对齐数为8,所以i的对齐数是4,所以i要放到偏移量为 4的整数倍 的地址处 char c2; // 1 byte,默认对齐数为8,所以c2的对齐数是1,所以c2要放到偏移量为 1的整数倍 的地址处 //最大对齐数是4 //成员大小为9,不是最大对齐数4的整数倍,所以结构体总大小为12 }; printf("%d\n", sizeof(struct S1));
原理分析:
【练习题】
// 练习1 struct S2 { char c1; // 1 byte / 8,对齐数是1, char c2; // 1 byte / 8,对齐数是1, int i; // 4 byte / 8,对齐数是4, // 最大对齐数是4 // 成员大小为8,是最大对齐数的整数倍,所以结构体总大小为8 }; printf("%d\n", sizeof(struct S2)); // 练习2 struct S3 { char c; // 1/8,对齐数是1 int i; // 4/8,对齐数是4 double d; // 8/8,对齐数是8 // 最大对齐数是8 // 成员大小为16,是最大对齐数的整数倍,所以结构体总大小为16 }; printf("%d\n", sizeof(struct S3)); // 练习3-结构体嵌套问题 struct S4 { char c1; // 1/8,对齐数是1 struct S3 s3; // 16 byte,【S3的最大对齐数是8】,所以s3要放到8的整数倍的地址处 double d; // 8/8,对齐数是8 // 最大对齐数是8 // 成员大小为32,是最大对齐数的整数倍,所以结构体总大小为32 }; printf("%d\n", sizeof(struct S4));
第一个成员变量在与结构体变量偏移量为 0 的地址处。
其他成员变量要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址处。
结构体总大小为:最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数)的整数倍。
如果嵌套了结构体的情况,嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处,结构体的整体大小就是所有最大对齐数(含嵌套结构体的对齐数)的整数倍。
大部分的参考资料是这样说的:
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
思考:那在设计结构体的时候,我们既要满足对齐,又要节省空间,如何做到:
让占用空间小的成员尽量集中在一起。
// 例如: struct S1 { char c1; // 1/8,对齐数是1 int i; // 4/8,对齐数是4 char c2; // 1/8,对齐数是1 // 最大对齐数是4 // 成员大小为9,不是最大对齐数的整数倍,所以结构体总大小为12 }; struct S2 { char c1; // 1/8,对齐数是1 char c2; // 1/8,对齐数是1 int i; // 4/8,对齐数是4 // 最大对齐数是4 // 成员大小为8,是最大对齐数的整数倍,所以结构体总大小为8 };
S1和S2类型的成员一模一样,但是S1和S2所占空间的大小却有了一些区别。