結(jié)構(gòu)體對(duì)齊的具體含義 ( #pragma pack )

#pragma pack (4)
class TestB
{
public:
int aa;
char a;
short b;
char c;
};
int nSize = sizeof(TestB);
　　這里 nSize 結(jié)果為 12 ，在預(yù)料之中。

　　現(xiàn)在去掉第一個(gè)成員變量為如下代碼：
#pragma pack (4)
class TestC
{
public:
char a;
short b;
char c;
};
int nSize = sizeof(TestC);
　　按照正常的填充方式 nSize 的結(jié)果應(yīng)該是 8 ，為什么結(jié)果顯示 nSize 為 6 呢？

事實(shí)上，很多人對(duì) #pragma pack 的理解是錯(cuò)誤的。
#pragma pack 規(guī)定的對(duì)齊長(zhǎng)度，實(shí)際使用的規(guī)則是：
結(jié)構(gòu)，聯(lián)合，或者類(lèi)的數(shù)據(jù)成員，第一個(gè)放在偏移為 0 的地方，以后每個(gè)數(shù)據(jù)成員的對(duì)齊，按照 #pragma pack 指定的數(shù)值和這個(gè)數(shù)據(jù)成員自身長(zhǎng)度中， 比較小 的那個(gè)進(jìn)行。
也就是說(shuō)，當(dāng) #pragma pack 的值等于或超過(guò)所有數(shù)據(jù)成員長(zhǎng)度的時(shí)候，這個(gè)值的大小將不產(chǎn)生任何效果。
而 結(jié)構(gòu)整體 的對(duì)齊，則按照結(jié)構(gòu)體中最大的數(shù)據(jù)成員 和 #pragma pack 指定值 之間，較小的那個(gè)進(jìn)行。

具體解釋
#pragma pack (4)
class TestB
{
public:
int aa; // 第一個(gè)成員，放在 [0,3] 偏移的位置，
char a; // 第二個(gè)成員，自身長(zhǎng)為 1 ， #pragma pack (4), 取小值，也就是 1 ，所以這個(gè)成員按一字節(jié)對(duì)齊，放在偏移 [4] 的位置。
short b; // 第三個(gè)成員，自身長(zhǎng) 2 ， #pragma pack (4) ，取 2 ，按 2 字節(jié)對(duì)齊，所以放在偏移 [6,7] 的位置。
char c; // 第四個(gè)，自身長(zhǎng)為 1 ，放在 [8] 的位置。
};
這個(gè)類(lèi)實(shí)際占據(jù)的內(nèi)存空間是 9 字節(jié)
類(lèi)之間的對(duì)齊， 是按照類(lèi)內(nèi)部最大的成員的長(zhǎng)度 ，和 #pragma pack 規(guī)定的值之中 較小的一個(gè)對(duì) 齊的。
所以這個(gè)例子中，類(lèi)之間對(duì)齊的長(zhǎng)度是 min(sizeof(int),4) ，也就是 4 。
9 按照 4 字節(jié)圓整的結(jié)果是 12 ，所以 sizeof(TestB) 是 12 。

起始倍數(shù)曰對(duì)齊，

體內(nèi)對(duì)齊，自身 pra 取小值，

體間對(duì)齊，最大 pra 取小值，

體間上取整

如果
#pragma pack (2)
class TestB
{
public:
int aa; // 第一個(gè)成員，放在 [0,3] 偏移的位置，
char a; // 第二個(gè)成員，自身長(zhǎng)為 1 ， #pragma pack (4), 取小值，也就是 1 ，所以這個(gè)成員按一字節(jié)對(duì)齊，放在偏移 [4] 的位置。
short b; // 第三個(gè)成員，自身長(zhǎng) 2 ， #pragma pack (4) ，取 2 ，按 2 字節(jié)對(duì)齊，所以放在偏移 [6,7] 的位置。
char c; // 第四個(gè)，自身長(zhǎng)為 1 ，放在 [8] 的位置。
};
// 可以看出，上面的位置完全沒(méi)有變化，只是類(lèi)之間改為按 2 字節(jié)對(duì)齊， 9 按 2 圓整的結(jié)果是 10 。
// 所以 sizeof(TestB) 是 10 。

最后看原貼：
現(xiàn)在去掉第一個(gè)成員變量為如下代碼：
#pragma pack (4)
class TestC
{
public:
char a;// 第一個(gè)成員，放在 [0] 偏移的位置，
short b;// 第二個(gè)成員，自身長(zhǎng) 2 ， #pragma pack (4) ，取 2 ，按 2 字節(jié)對(duì)齊，所以放在偏移 [2,3] 的位置。
char c;// 第三個(gè)，自身長(zhǎng)為 1 ，放在 [4] 的位置。
};
// 整個(gè)類(lèi)的大小是 5 字節(jié)，按照 min(sizeof(short),4) 字節(jié)對(duì)齊，也就是 2 字節(jié)對(duì)齊，結(jié)果是 6
// 所以 sizeof(TestC) 是 6 。

對(duì)於位域有如下規(guī)定 :

C99 規(guī)定 int 、 unsigned int 和 bool 可以作為位域類(lèi)型，但編譯器幾乎都對(duì)此作了擴(kuò)展，允許其它類(lèi)型類(lèi)型的存在。使用位域的主要目的是壓縮存儲(chǔ)，其大致規(guī)則為：
1) 如果相鄰位域字段的類(lèi)型相同，且其位寬之和小于類(lèi)型的 sizeof 大小，則后面的字段將緊鄰前一個(gè)字段存儲(chǔ)，直到不能容納為止；
2) 如果相鄰位域字段的類(lèi)型相同，但其位寬之和大于類(lèi)型的 sizeof 大小，則后面的字段將從新的存儲(chǔ)單元開(kāi)始，其偏移量為其類(lèi)型大小的整數(shù)倍；
3) 如果相鄰的位域字段的類(lèi)型不同，則各編譯器的具體實(shí)現(xiàn)有差異， VC6 采取不壓縮方式， Dev-C++ 采取壓縮方式；
4) 如果位域字段之間穿插著非位域字段，則不進(jìn)行壓縮；
5) 整個(gè)結(jié)構(gòu)體的總大小為最寬基本類(lèi)型成員大小的整數(shù)倍。

還是讓我們來(lái)看看例子。
示例 1 ：
struct BF1
{
char f1 : 3;
char f2 : 4;
char f3 : 5;
};
其內(nèi)存布局為：
|_f1__|__f2__|_|____f3___|____|
|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|_|
0 3 7 8 1316
位域類(lèi)型為 char ，第 1 個(gè)字節(jié)僅能容納下 f1 和 f2 ，所以 f2 被壓縮到第 1 個(gè)字節(jié)中，而 f3 只
能從下一個(gè)字節(jié)開(kāi)始。因此 sizeof(BF1) 的結(jié)果為 2 。

示例 2 ：
struct BF2
{
char f1 : 3;
short f2 : 4;
char f3 : 5;
};
由于相鄰位域類(lèi)型不同，在 VC6 中其 sizeof 為 6 ，在 Dev-C++ 中為 2 。

示例 3 ：
struct BF3
{
char f1 : 3;
char f2;
char f3 : 5;
};
非位域字段穿插在其中，不會(huì)產(chǎn)生壓縮，在 VC6 和 Dev-C++ 中得到的大小均為 3 。

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1 、什么是 sizeof

首先看一下 sizeof 在 msdn 上的定義：

The sizeof keyword gives the amount of storage, in bytes, associated with a variable or a type (including aggregate types). This keyword returns a value of type size_t.

看到 return 這個(gè)字眼，是不是想到了函數(shù)？錯(cuò)了， sizeof 不是一個(gè)函數(shù)，你見(jiàn)過(guò)給一個(gè)函數(shù)傳參數(shù)，而不加括號(hào)的嗎？ sizeof 可以，所以 sizeof 不是函數(shù)。網(wǎng)上有人說(shuō) sizeof 是一元操作符，但是我并不這么認(rèn)為，因?yàn)? sizeof 更像一個(gè)特殊的宏，它是在編譯階段求值的。舉個(gè)例子：

cout<<sizeof(int)<<endl; // 32 位機(jī)上 int 長(zhǎng)度為 4
cout<<sizeof(1==2)<<endl; // == 操作符返回 bool 類(lèi)型，相當(dāng)于 cout<<sizeof(bool)<<endl;

在編譯階段已經(jīng)被翻譯為：

cout<<4<<endl;
cout<<1<<endl;

這里有個(gè)陷阱，看下面的程序：

int a = 0;
cout<<sizeof(a=3)<<endl;
cout<<a<<endl;

輸出為什么是 4 ， 0 而不是期望中的 4 ， 3 ？？？就在于 sizeof 在編譯階段處理的特性。由于 sizeof 不能被編譯成機(jī)器碼，所以 sizeof 作用范圍內(nèi)，也就是 () 里面的內(nèi)容也不能被編譯，而是被替換成類(lèi)型。 = 操作符返回左操作數(shù)的類(lèi)型，所以 a=3 相當(dāng)于 int ，而代碼也被替換為：

int a = 0;
cout<<4<<endl;
cout<<a<<endl;

所以， sizeof 是不可能支持鏈?zhǔn)奖磉_(dá)式的，這也是和一元操作符不一樣的地方。

結(jié)論：不要把 sizeof 當(dāng)成函數(shù)，也不要看作一元操作符，把他當(dāng)成一個(gè)特殊的編譯預(yù)處理。

2 、 sizeof 的用法

sizeof 有兩種用法：

（ 1 ） sizeof(object)
也就是對(duì)對(duì)象使用 sizeof ，也可以寫(xiě)成 sizeof object 的形式

（ 2 ） sizeof(typename)
也就是對(duì)類(lèi)型使用 sizeof ，注意這種情況下寫(xiě)成 sizeof typename 是非法的。下面舉幾個(gè)例子說(shuō)明一下：


int i = 2;
cout<<sizeof(i)<<endl; // sizeof(object) 的用法，合理
cout<<sizeof i<<endl; // sizeof object 的用法，合理
cout<<sizeof 2<<endl; // 2 被解析成 int 類(lèi)型的 object, sizeof object 的用法，合理
cout<<sizeof(2)<<endl; // 2 被解析成 int 類(lèi)型的 object, sizeof(object) 的用法，合理
cout<<sizeof(int)<<endl;// sizeof(typename) 的用法，合理
cout<<sizeof int<<endl; // 錯(cuò)誤！對(duì)于操作符，一定要加 ()

可以看出，加 () 是永遠(yuǎn)正確的選擇。

結(jié)論：不論 sizeof 要對(duì)誰(shuí)取值，最好都加上 () 。


3 、數(shù)據(jù)類(lèi)型的 sizeof

（ 1 ） C++ 固有數(shù)據(jù)類(lèi)型

32 位 C++ 中的基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，也就 char,short int(short),int,long int(long),float,double, long double
大小分別是： 1 ， 2 ， 4 ， 4 ， 4 ， 8, 10 。

考慮下面的代碼：

cout<<sizeof(unsigned int) == sizeof(int)<<endl; // 相等，輸出 1

unsigned 影響的只是最高位 bit 的意義， 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度不會(huì)被改變的 。

結(jié)論： unsigned 不能影響 sizeof 的取值。

（ 2 ）自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型

typedef 可以用來(lái)定義 C++ 自定義類(lèi)型。考慮下面的問(wèn)題：

typedef short WORD;
typedef long DWORD;
cout<<(sizeof(short) == sizeof(WORD))<<endl; // 相等，輸出 1
cout<<(sizeof(long) == sizeof(DWORD))<<endl; // 相等，輸出 1

結(jié)論：自定義類(lèi)型的 sizeof 取值等同于它的類(lèi)型原形。

（ 3 ）函數(shù)類(lèi)型

考慮下面的問(wèn)題：

int f1(){return 0;};
double f2(){return 0.0;}
void f3(){}

cout<<sizeof(f1())<<endl; // f1() 返回值為 int ，因此被認(rèn)為是 int
cout<<sizeof(f2())<<endl; // f2() 返回值為 double ，因此被認(rèn)為是 double
cout<<sizeof(f3())<<endl; // 錯(cuò)誤！ 無(wú)法對(duì) void 類(lèi)型使用 sizeof
cout<<sizeof(f1)<<endl; // 錯(cuò)誤！無(wú)法對(duì)函數(shù)指針使用 sizeof
cout<<sizeof*f2<<endl; // *f2 ，和 f2() 等價(jià)，因?yàn)榭梢钥醋? object ，所以括號(hào)不是必要的。被認(rèn)為是 double

結(jié)論：對(duì)函數(shù)使用 sizeof ，在編譯階段會(huì)被函數(shù)返回值的類(lèi)型取代。

4 、指針問(wèn)題

考慮下面問(wèn)題：

cout<<sizeof(string*)<<endl; // 4
cout<<sizeof(int*)<<endl; // 4
cout<<sizof(char****)<<endl; // 4

可以看到， 不管是什么類(lèi)型的指針， 大小都是 4 的 ，因?yàn)橹羔樉褪? 32 位的物理地址。指針存放在 32 位物理地址中

結(jié)論：只要是指針，大小就是 4 。（ 64 位機(jī)上要變成 8 也不一定）。

順便唧唧歪歪幾句， C++ 中的指針表示實(shí)際內(nèi)存的地址。和 C 不一樣的是， C++ 中取消了模式之分，也就是不再有 small,middle,big, 取而代之的是統(tǒng)一的 flat 。 flat 模式采用 32 位實(shí)地址尋址，而不再是 c 中的 segment:offset 模式。舉個(gè)例子，假如有一個(gè)指向地址 f000:8888 的指針，如果是 C 類(lèi)型則是 8888(16 位 , 只存儲(chǔ)位移，省略段 ) ， far 類(lèi)型的 C 指針是 f0008888(32 位，高位保留段地址，地位保留位移 ),C++ 類(lèi)型的指針是 f8888(32 位，相當(dāng)于段地址 *16 + 位移，但尋址范圍要更大 ) 。

5 、數(shù)組問(wèn)題

考慮下面問(wèn)題：

char a[] = "abcdef";
int b[20] = {3, 4};
char c[2][3] = {"aa", "bb"};


cout<<sizeof(a)<<endl; // 7
cout<<sizeof(b)<<endl; // 80
cout<<sizeof(c)<<endl; // 6


數(shù)組 a 的大小在定義時(shí)未指定，編譯時(shí)給它分配的空間是按照初始化的值確定的，也就是 7 。 c 是多維數(shù)組，占用的空間大小是各維數(shù)的乘積，也就是 6 。可以看出， 數(shù)組的大小就是他在編譯時(shí)被分配的空間，也就是各維數(shù)的乘積 * 數(shù)組元素的大小。

結(jié)論：數(shù)組的大小是各維數(shù)的乘積 * 數(shù)組元素的大小。

這里有一個(gè)陷阱：

int *d = new int[10];

cout<<sizeof(d)<<endl; // 4

d 是我們常說(shuō)的動(dòng)態(tài)數(shù)組，但是他實(shí)質(zhì)上還是一個(gè)指針，所以 sizeof(d) 的值是 4 。

再考慮下面的問(wèn)題：

double* (*a)[3][6];

cout<<sizeof(a)<<endl; // 4
cout<<sizeof(*a)<<endl; // 72
cout<<sizeof(**a)<<endl; // 24
cout<<sizeof(***a)<<endl; // 4
cout<<sizeof(****a)<<endl; // 8

a 是一個(gè)很奇怪的定義，他表示一個(gè)指向 double*[3][6] 類(lèi)型數(shù)組的指針。既然是指針，所以 sizeof(a) 就是 4 。

既然 a 是執(zhí)行 double*[3][6] 類(lèi)型的指針， *a 就表示一個(gè) double*[3][6] 的多維數(shù)組類(lèi)型，因此 sizeof(*a)=3*6*sizeof(double*)=72 。同樣的， **a 表示一個(gè) double*[6] 類(lèi)型的數(shù)組，所以 sizeof(**a)=6*sizeof(double*)=24 。 ***a 就表示其中的一個(gè)元素，也就是 double* 了，所以 sizeof(***a)=4 。至于 ****a ，就是一個(gè) double 了，所以 sizeof(****a)=sizeof(double)=8 。

6 、向函數(shù)傳遞數(shù)組的問(wèn)題

考慮下面的問(wèn)題：
#include <iostream>
using namespace std;

int Sum(int i[])
{
int sumofi = 0;
for (int j = 0; j < sizeof(i)/sizeof(int); j++) // 實(shí)際上， sizeof(i) = 4
{
sumofi += i[j];
}
return sumofi;
}

int main()
{
int allAges[6] = {21, 22, 22, 19, 34, 12};
cout<<Sum(allAges)<<endl;
system("pause");
return 0;
}

Sum 的本意是用 sizeof 得到數(shù)組的大小，然后求和。但是實(shí)際上，傳入自函數(shù) Sum 的，只是一個(gè) int 類(lèi)型的指針，所以 sizeof(i)=4 ，而不是 24 ，所以會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的結(jié)果。解決這個(gè)問(wèn)題的方法使是用指針或者引用。

使用指針的情況：
int Sum(int (*i)[6])
{
int sumofi = 0;
for (int j = 0; j < sizeof(*i)/sizeof(int); j++) //sizeof(*i) = 24
{
sumofi += (*i)[j];
}
return sumofi;
}

int main()
{
int allAges[] = {21, 22, 22, 19, 34, 12};
cout<<Sum(&allAges)<<endl;
system("pause");
return 0;
}
在這個(gè) Sum 里， i 是一個(gè)指向 i[6] 類(lèi)型的指針，注意，這里不能用 int Sum(int (*i)[]) 聲明函數(shù)，而是 必須指明要傳入的數(shù)組的大小， 不然 sizeof(*i) 無(wú)法計(jì)算。但是在這種情況下，再通過(guò) sizeof 來(lái)計(jì)算數(shù)組大小已經(jīng)沒(méi)有意義了，因?yàn)榇藭r(shí)大小是指定為 6 的。
使用引用的情況和指針相似：

int Sum(int (&i)[6])
{
int sumofi = 0;
for (int j = 0; j < sizeof(i)/sizeof(int); j++)
{
sumofi += i[j];
}
return sumofi;
}

int main()
{
int allAges[] = {21, 22, 22, 19, 34, 12};
cout<<Sum(allAges)<<endl;
system("pause");
return 0;
}
這種情況下 sizeof 的計(jì)算同樣無(wú)意義，所以用數(shù)組做參數(shù)，而且需要遍歷的時(shí)候，函數(shù)應(yīng)該有一個(gè)參數(shù)來(lái)說(shuō)明數(shù)組的大小，而數(shù)組的大小在數(shù)組定義的作用域內(nèi)通過(guò) sizeof 求值。因此上面的函數(shù)正確形式應(yīng)該是：
#include <iostream>
using namespace std;

int Sum(int *i, unsigned int n)
{
int sumofi = 0;
for (int j = 0; j < n; j++)
{
sumofi += i[j];
}
return sumofi;
}

int main()
{
int allAges[] = {21, 22, 22, 19, 34, 12};
cout<<Sum(i, sizeof(allAges)/sizeof(int))<<endl;
system("pause");
return 0;
}

7 、字符串的 sizeof 和 strlen

考慮下面的問(wèn)題：

char a[] = "abcdef";
char b[20] = "abcdef";
string s = "abcdef";

cout<<strlen(a)<<endl; // 6 ，字符串長(zhǎng)度
cout<<sizeof(a)<<endl; // 7 ，字符串容量
cout<<strlen(b)<<endl; // 6 ，字符串長(zhǎng)度
cout<<strlen(b)<<endl; // 20 ，字符串容量
cout<<sizeof(s)<<endl; // 12, 這里不代表字符串的長(zhǎng)度，而是 string 類(lèi)的大小
cout<<strlen(s)<<endl; // 錯(cuò)誤！ s 不是一個(gè)字符指針。

a[1] = '';
cout<<strlen(a)<<endl; // 1
cout<<sizeof(a)<<endl; // 7 ， sizeof 是恒定的 因空間已開(kāi)辟


strlen 是尋找從指定地址開(kāi)始，到出現(xiàn)的第一個(gè) 0 之間的字符個(gè)數(shù)，他是在運(yùn)行階段執(zhí)行的，而 sizeof 是得到數(shù)據(jù)的大小，在這里是得到字符串的容量。 所以對(duì)同一個(gè)對(duì)象而言， sizeof 的值是恒定的。 string 是 C++ 類(lèi)型的字符串，他是一個(gè)類(lèi)，所以 sizeof(s) 表示的并不是字符串的長(zhǎng)度，而是類(lèi) string 的大小。 strlen(s) 根本就是錯(cuò)誤的，因?yàn)? strlen 的參數(shù)是一個(gè)字符指針，如果想用 strlen 得到 s 字符串的長(zhǎng)度，應(yīng)該使用 sizeof(s.c_str()) ，因?yàn)? string 的成員函數(shù) c_str() 返回的是字符串的首地址。實(shí)際上， string 類(lèi)提供了自己的成員函數(shù)來(lái)得到字符串的容量和長(zhǎng)度，分別是 Capacity() 和 Length() 。 string 封裝了常用了字符串操作，所以在 C++ 開(kāi)發(fā)過(guò)程中，最好使用 string 代替 C 類(lèi)型的字符串。


8 、從 union 的 sizeof 問(wèn)題看 cpu 的對(duì)界

考慮下面問(wèn)題：（默認(rèn)對(duì)齊方式）

union u
{
double a;
int b;
};

union u2
{
char a[13];
int b;
};

union u3
{
char a[13];
char b;
};

cout<<sizeof(u)<<endl; // 8
cout<<sizeof(u2)<<endl; // 16
cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13

都知道 union 的大小取決于它所有的成員中，占用空間最大的一個(gè)成員的大小。所以對(duì)于 u 來(lái)說(shuō)，大小就是最大的 double 類(lèi)型成員 a 了，所以 sizeof(u)=sizeof(double)=8 。但是對(duì)于 u2 和 u3 ，最大的空間都是 char[13] 類(lèi)型的數(shù)組，為什么 u3 的大小是 13 ，而 u2 是 16 呢？關(guān)鍵在于 u2 中的成員 int b 。由于 int 類(lèi)型成員的存在，使 u2 的對(duì)齊方式變成 4 ，也就是說(shuō)， u2 的大小必須在 4 的對(duì)界上 ( 4 的倍數(shù) ) ，所以占用的空間變成了 16 （最接近 13 的對(duì)界）。

結(jié)論：復(fù)合數(shù)據(jù)類(lèi)型，如 union ， struct ， class 的對(duì)齊方式為成員中對(duì)齊方式 最大的成員 的對(duì)齊方式。

順便提一下 CPU 對(duì)界問(wèn)題， 32 的 C++ 采用 8 位對(duì)界來(lái)提高運(yùn)行速度，所以編譯器會(huì)盡量把數(shù)據(jù)放在它的對(duì)界上以提高內(nèi)存命中率。對(duì)界是可以更改的，使用 #pragma pack(x) 宏可以改變編譯器的對(duì)界方式， 默認(rèn)是 8 。 C++ 固有類(lèi)型的對(duì)界取 編譯器對(duì)界方式與自身大小中較小的一個(gè) 。例如，指定編譯器按 2 對(duì)界， int 類(lèi)型的大小是 4 ，則 int 的對(duì)界為 2 和 4 中較小的 2 。在默認(rèn)的對(duì)界方式下，因?yàn)閹缀跛械臄?shù)據(jù)類(lèi)型都不大于默認(rèn)的對(duì)界方式 8 （除了 long double ），所以所有的固有類(lèi)型的對(duì)界方式可以認(rèn)為就是類(lèi)型自身的大小。更改一下上面的程序：

#pragma pack(2)
union u2
{
char a[13];
int b;
};

union u3
{
char a[13];
char b;
};
#pragma pack(8)

cout<<sizeof(u2)<<endl; // 14
cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13

由于手動(dòng)更改對(duì)界方式為 2 ，所以 int 的對(duì)界也變成了 2 ， u2 的對(duì)界取成員中最大的對(duì)界 ，也是 2 了，所以此時(shí) sizeof(u2)=14 。

結(jié)論： C++ 固有類(lèi)型的對(duì)界取編譯器對(duì)界方式與自身大小中較小的一個(gè)。

9 、 struct 的 sizeof 問(wèn)題 因?yàn)閷?duì)齊問(wèn)題使結(jié)構(gòu)體的 sizeof 變得比較復(fù)雜， 看下面的例子： ( 默認(rèn)對(duì)齊方式下 ) struct s1{ char a; double b; int c; char d; }; struct s2{ char a; char b; int c; double d; }; cout<<sizeof(s1)<<endl; // 24 cout<<sizeof(s2)<<endl; // 16 同樣是兩個(gè) char 類(lèi)型，一個(gè) int 類(lèi)型，一個(gè) double 類(lèi)型，但是 因?yàn)閷?duì)界問(wèn)題，導(dǎo)致他們的大小不同。計(jì)算結(jié)構(gòu)體大小可以采用 元素?cái)[放法，我舉例子說(shuō)明一下：首先， CPU 判斷結(jié)構(gòu)體的對(duì)界， 根據(jù)上一節(jié)的結(jié)論， s1 和 s2 的對(duì)界都取最大的元素類(lèi)型，也就是 double 類(lèi)型的對(duì)界 8 。然后開(kāi)始擺放每個(gè)元素。 對(duì)于 s1 ，首先把 a 放到 8 的對(duì)界，假定是 0 ，此時(shí)下一個(gè)空閑的地址 是 1 ，但是下一個(gè)元素 b 是 double 類(lèi)型，要放到 8 的對(duì)界上，離 1 最接近的地址是 8 了，所以 b 被放在了 8 ，此時(shí)下一個(gè)空閑地址變成 了 16 ，下一個(gè)元素 c 的對(duì)界是 4 ， 16 可以滿(mǎn)足，所以 c 放在了 16 ， 此時(shí)下一個(gè)空閑地址變成了 20 ，下一個(gè)元素 d 需要對(duì)界 1 ，也正好 落在對(duì)界上，所以 d 放在了 20 ，結(jié)構(gòu)體在地址 21 處結(jié)束。由于 s1 的 大小需要是 8 的倍數(shù) ，所以 21-23 的空間被保留， s1 的大小變成 了 24 。 對(duì)于 s2 ，首先把 a 放到 8 的對(duì)界，假定是 0 ，此時(shí)下一個(gè)空閑地址 是 1 ，下一個(gè)元素的對(duì)界也是 1 ，所以 b 擺放在 1 ，下一個(gè)空閑地址 變成了 2 ；下一個(gè)元素 c 的對(duì)界是 4 ，所以取離 2 最近的地址 4 擺放 c( 4 個(gè)字節(jié)作一個(gè)單位，第一個(gè)單位已被占用 ) ， 下一個(gè)空閑地址變成了 8 ，下一個(gè)元素 d 的對(duì)界是 8 ，所以 d 擺放在 8 ， 所有元素?cái)[放完畢，結(jié)構(gòu)體在 15 處結(jié)束，占用總空間為 16 ，正好 是 8 的倍數(shù)。 這里有個(gè)陷阱，對(duì)于結(jié)構(gòu)體中的結(jié)構(gòu)體成員，不要認(rèn)為它的 對(duì)齊方式就是他的大小，看下面的例子： struct s1{ char a[8]; }; struct s2{ double d; }; struct s3{ s1 s; char a; }; struct s4{ s2 s; char a; }; cout<<sizeof(s1)<<endl; // 8 cout<<sizeof(s2)<<endl; // 8 cout<<sizeof(s3)<<endl; // 9 cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16; s1 和 s2 大小雖然都是 8 ，但是 s1 的對(duì)齊方式是 1 ， s2 是 8 （ double ）， 所以在 s3 和 s4 中才有這樣的差異。所以，在自己定義結(jié)構(gòu)體的時(shí)候，如果空間緊張的話，最好考慮 對(duì)齊因素來(lái)排列結(jié)構(gòu)體里的元素。 10 、不要讓 double 干擾你的位域 在結(jié)構(gòu)體和類(lèi)中，可以使用位域來(lái)規(guī)定某個(gè)成員所能占用的空間， 所以 使用位域能在一定程度上節(jié)省結(jié)構(gòu)體占用的空間 。 不過(guò)考慮下面的代碼： struct s1{ int i: 8; int j: 4; double b; int a:3; }; struct s2{ int i; int j; double b; int a; }; struct s3{ int i; int j; int a; double b; }; struct s4{ int i: 8; int j: 4; int a:3; double b; }; cout<<sizeof(s1)<<endl; // 24 cout<<sizeof(s2)<<endl; // 24 cout<<sizeof(s3)<<endl; // 24 cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16 可以看到，有 double 存在會(huì)干涉到位域（ sizeof 的算法參考上 一節(jié)），所以使用位域的的時(shí)候，最好把 float 類(lèi)型和 double 類(lèi)型放在程序的 開(kāi)始或者最后 。 ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------ sizeof 在求結(jié)構(gòu)大小時(shí)的使用及 sizeof 主要用法 Tag: program 本文主要包括二個(gè)部分，第一部分重點(diǎn)介紹在 VC 中，怎么樣采用 sizeof 來(lái)求結(jié)構(gòu)的大小，以及容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并給出解決問(wèn)題的方法，第二部分總結(jié)出 VC 中 sizeof 的主要用法。 1 、 sizeof 應(yīng)用在結(jié)構(gòu)上的情況 請(qǐng)看下面的結(jié)構(gòu)： struct MyStruct { double dda1; char dda; int type }; 對(duì)結(jié)構(gòu) MyStruct 采用 sizeof 會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果呢？ sizeof(MyStruct) 為多少呢？也許你會(huì)這樣求： sizeof(MyStruct)=sizeof(double)+sizeof(char)+sizeof(int)=13 但是當(dāng)在 VC 中測(cè)試上面結(jié)構(gòu)的大小時(shí)，你會(huì)發(fā)現(xiàn) sizeof(MyStruct) 為 16 。你知道為什么在 VC 中會(huì)得出這樣一個(gè)結(jié)果嗎？ 其實(shí)，這是 VC 對(duì)變量存儲(chǔ)的一個(gè)特殊處理。 為了提高 CPU 的存儲(chǔ)速度， VC 對(duì)一些變量的起始地址做了 “ 對(duì)齊 ” 處理。 在默認(rèn)情況下， VC 規(guī)定各成員變量存放的起始地址相對(duì)于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量必須為該變量的類(lèi)型所占用的字節(jié)數(shù)的倍數(shù)。下面列出常用類(lèi)型的對(duì)齊方式 (vc6.0,32 位系統(tǒng) ) 。 類(lèi)型 對(duì)齊方式（變量存放的起始地址相對(duì)于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量） Char 偏移量必須為 sizeof(char) 即 1 的倍數(shù) int 偏移量必須為 sizeof(int) 即 4 的倍數(shù) float 偏移量必須為 sizeof(float) 即 4 的倍數(shù) double 偏移量必須為 sizeof(double) 即 8 的倍數(shù) Short 偏移量必須為 sizeof(short) 即 2 的倍數(shù) 各成員變量在存放的時(shí)候根據(jù)在結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的順序依次申請(qǐng)空間，同時(shí)按照上面的對(duì)齊方式調(diào)整位置，空缺的字節(jié) VC 會(huì)自動(dòng)填充。同時(shí) VC 為了確保結(jié)構(gòu)的大小為結(jié)構(gòu)的字節(jié)邊界數(shù)（即該結(jié)構(gòu)中占用最大空間的類(lèi)型所占用的字節(jié)數(shù)）的倍數(shù)，所以在為最后一個(gè)成員變量申請(qǐng)空間后，還會(huì)根據(jù)需要自動(dòng)填充空缺的字節(jié) 。 下面用前面的例子來(lái)說(shuō)明 VC 到底怎么樣來(lái)存放結(jié)構(gòu)的。 struct MyStruct { double dda1; char dda; int type } ； 為上面的結(jié)構(gòu)分配空間的時(shí)候， VC 根據(jù)成員變量出現(xiàn)的順序和對(duì)齊方式，先為第一個(gè)成員 dda1 分配空間，其起始地址跟結(jié)構(gòu)的起始地址相同（剛好偏移量 0 剛好為 sizeof(double) 的倍數(shù)），該成員變量占用 sizeof(double)=8 個(gè)字節(jié)；接下來(lái)為第二個(gè)成員 dda 分配空間，這時(shí)下一個(gè)可以分配的地址對(duì)于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量為 8 ，是 sizeof(char) 的倍數(shù)，所以把 dda 存放在偏移量為 8 的地方滿(mǎn)足對(duì)齊方式，該成員變量占用 sizeof(char)=1 個(gè)字節(jié)；接下來(lái)為第三個(gè)成員 type 分配空間，這時(shí)下一個(gè)可以分配的地址對(duì)于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量為 9 ，不是 sizeof(int)=4 的倍數(shù)，為了滿(mǎn)足對(duì)齊方式對(duì)偏移量的約束問(wèn)題， VC 自動(dòng)填充 3 個(gè)字節(jié)（這三個(gè)字節(jié)沒(méi)有放什么東西），這時(shí)下一個(gè)可以分配的地址對(duì)于結(jié)構(gòu)的起始地址的偏移量為 12 ，剛好是 sizeof(int)=4 的倍數(shù)，所以把 type 存放在偏移量為 12 的地方，該成員變量占用 sizeof(int)=4 個(gè)字節(jié)；這時(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu)的成員變量已經(jīng)都分配了空間，總的占用的空間大小為： 8+1+3+4=16 ，剛好為結(jié)構(gòu)的字節(jié)邊界數(shù)（即結(jié)構(gòu)中占用最大空間的類(lèi)型所占用的字節(jié)數(shù) sizeof(double)=8 ）的倍數(shù)，所以沒(méi)有空缺的字節(jié)需要填充。所以整個(gè)結(jié)構(gòu)的大小為： sizeof(MyStruct)=8+1+3+4=16 ，其中有 3 個(gè)字節(jié)是 VC 自動(dòng)填充的，沒(méi)有放任何有意義的東西。 下面再舉個(gè)例子，交換一下上面的 MyStruct 的成員變量的位置，使它變成下面的情況： struct MyStruct { char dda; double dda1; int type } ； 這個(gè)結(jié)構(gòu)占用的空間為多大呢？在 VC6.0 環(huán)境下，可以得到 sizeof(MyStruc) 為 24 。結(jié)合上面提到的分配空間的一些原則，分析下 VC 怎么樣為上面的結(jié)構(gòu)分配空間的。（簡(jiǎn)單說(shuō)明） struct MyStruct { char dda;// 偏移量為 0 ，滿(mǎn)足對(duì)齊方式， dda 占用 分享到： jdom入門(mén)(基本的操作都可以) | 編程語(yǔ)言流行度排行（轉(zhuǎn)載） 2007-05-14 23:27 瀏覽 235 評(píng)論(0) 相關(guān)推薦 評(píng)論 發(fā)表評(píng)論 您還沒(méi)有登錄,請(qǐng)您登錄后再發(fā)表評(píng)論 wapysun 瀏覽: 4881624 次 性別: 來(lái)自: 杭州 最近訪客 更多訪客>> first_class Lovefire_ rickqin px915 文章分類(lèi) 全部博客 (27229) 軟件技術(shù) (2) 編程開(kāi)發(fā) (0) 生活休閑 (2) 安卓開(kāi)發(fā) (0) 數(shù)據(jù)庫(kù) (0) 社區(qū)版塊 我的資訊 (0) 我的論壇 (0) 我的問(wèn)答 (0) 存檔分類(lèi) 2012-06 (77) 2012-05 (587) 2012-04 (177) 更多存檔... 最新評(píng)論 lehehe ： wifi,ip定位,google似乎不能返回?cái)?shù)據(jù)了,現(xiàn)在我們都 ... 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sizeof 用法