首先我们首先确认在试验平台上的各个类型的size,经验证两个编译器的输出均为:
sizeof(char) = 1
sizeof(short) = 2
sizeof(int) = 4
我们的试验过程如下:通过#pragma pack(n)改变“对齐系数”,然后察看sizeof(struct test_t)的值。
输出结果:sizeof(struct test_t) = 13 [两个编译器输出一致]
分析过程:
1) 成员数据对齐
#pragma pack(1)
struct test_t {
int a; /* int型,长度4 > 1 按1对齐;起始offset=0 0%1=0;存放位置区间[0,3] */
char b; /* char型,长度1 = 1 按1对齐;起始offset=4 4%1=0;存放位置区间[4] */
short c; /* short型,长度2 > 1 按1对齐;起始offset=5 5%1=0;存放位置区间[5,6] */
char d[6]; /* char型,长度1 = 1 按1对齐;起始offset=7 7%1=0;存放位置区间[7,C] */
};/*char d[6]要看成6个char型变量*/
#pragma pack()
成员总大小=13
2) 整体对齐
整体对齐系数 = min((max(int,short,char), 1) = 1
整体大小(size)=$(成员总大小) 按 $(整体对齐系数) 圆整 = 13 /*13%1=0*/ [注1]
输出结果:sizeof(struct test_t) = 14 [两个编译器输出一致]
分析过程:
1) 成员数据对齐
#pragma pack(2)
struct test_t {
int a; /* int型,长度4 > 2 按2对齐;起始offset=0 0%2=0;存放位置区间[0,3] */
char b; /* char型,长度1 < 2 按1对齐;起始offset=4 4%1=0;存放位置区间[4] */
short c; /* short型,长度2 = 2 按2对齐;起始offset=6 6%2=0;存放位置区间[6,7] */
char d[6]; /* char型,长度1 < 2 按1对齐;起始offset=8 8%1=0;存放位置区间[8,D] */
};
#pragma pack()
成员总大小=14
2) 整体对齐
整体对齐系数 = min((max(int,short,char), 2) = 2
整体大小(size)=$(成员总大小) 按 $(整体对齐系数) 圆整 = 14 /* 14%2=0 */
输出结果:sizeof(struct test_t) = 16 [两个编译器输出一致]
分析过程:
1) 成员数据对齐
#pragma pack(4)
struct test_t {
int a; /* int型,长度4 = 4 按4对齐;起始offset=0 0%4=0;存放位置区间[0,3] */
char b; /* char型,长度1 < 4 按1对齐;起始offset=4 4%1=0;存放位置区间[4] */
short c; /*short型, 长度2 < 4 按2对齐;起始offset=6 6%2=0;存放位置区间[6,7] */
char d[6]; /* char型,长度1 < 4 按1对齐;起始offset=8 8%1=0;存放位置区间[8,D] */
};
#pragma pack()
成员总大小=14
2) 整体对齐
整体对齐系数 = min((max(int,short,char), 4) = 4
整体大小(size)=$(成员总大小) 按 $(整体对齐系数) 圆整 = 16 /*16%4=0*/
输出结果:sizeof(struct test_t) = 16 [两个编译器输出一致]
分析过程:
1) 成员数据对齐
#pragma pack(8)
struct test_t {
int a; /* int型,长度4 < 8 按4对齐;起始offset=0 0%4=0;存放位置区间[0,3] */
char b; /* char型,长度1 < 8 按1对齐;起始offset=4 4%1=0;存放位置区间[4] */
short c; /* short型,长度2 < 8 按2对齐;起始offset=6 6%2=0;存放位置区间[6,7] */
char d[6]; /* char型,长度1 < 8 按1对齐;起始offset=8 8%1=0;存放位置区间[8,D] */
};
#pragma pack()
成员总大小=16
2) 整体对齐
整体对齐系数 = min((max(int,short,char), 8) = 4
整体大小(size)=$(成员总大小) 按 $(整体对齐系数) 圆整 = 16 /*16%4=0*/
5、16字节对齐(#pragma pack(16))
输出结果:sizeof(struct test_t) = 16 [两个编译器输出一致]
分析过程:
1) 成员数据对齐
#pragma pack(16)
struct test_t {
int a; /* int型,长度4 < 16 按4对齐;起始offset=0 0%4=0;存放位置区间[0,3] */
char b; /* char型,长度1 < 16 按1对齐;起始offset=4 4%1=0;存放位置区间[4] */
short c; /* short型,长度2 < 16 按2对齐;起始offset=6 6%2=0;存放位置区间[6,7] */
char d[6]; /* char型,长度1 < 16 按1对齐;起始offset=8 8%1=0;存放位置区间[8,D] */
};
#pragma pack()
成员总大小=16
2) 整体对齐
整体对齐系数 = min((max(int,short,char), 16) = 4
整体大小(size)=$(成员总大小) 按 $(整体对齐系数) 圆整 = 16 /*16%4=0*/
基本结论
8字节和16字节对齐试验证明了“规则”的第3点:“当#pragma pack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候,这个n值的大小将不产生任何效果”。另外内存对齐是个很复杂的东西,读者不妨把上述结构体中加个double型成员进去练习一下,上面所说的在有些时候也可能不正确。呵呵^_^
[注1]
什么是“圆整”?
举例说明:如上面的8字节对齐中的“整体对齐”,整体大小=9 按 4 圆整 = 12
圆整的过程:从9开始每次加一,看是否能被4整除,这里9,10,11均不能被4整除,到12时可以,则圆整结束。