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之所以专门为struct的长度写一篇测试，是因为原来c++对于struct的变量，

在分配内存的时候，c++对struct有一种特殊的存储机制。

看下面的测试：

一。在Windows7 32bit ，IDE为VS2010中测试

#include <iostream>
using namespace std;

//结构体测试
//测试环境为Windows 32bit,IDE为VS2010

//结构体
struct structZero//长度为1，无疑问
{
	char c;
};
//从下面开始，认真观察
struct structOne{//长度为8
	char a;
	int number;//4
};
struct structOne1//16
{
	char c;
	int  i;
	double d;
	
};
struct structOne2//16
{
	int i;
	char a;
	double number;
	
};
struct structOne3//16
{
	double n;
	char a;
	int number;
	
};
struct structOne4//24
{	
	char a;
	double n;
	int number;
	
};
struct structTwo{//8 输出是8，无疑问
	char *a;//4
	int number;//4
};
struct structThree//=12，这是为何呢？
{
	char a[5];//当注释掉这一句时，sizeof()=4=sizeof(int),无疑问
	int number;//当注释掉这一句时，sizeof()=5=sizeof(a),无疑问
};
struct structFour{//=24,无疑问
	char *a[5];//4*5=20
	int number;//4
};


int main()
{
	cout<<"sizeof(structZero)="<<sizeof(structZero)<<endl;//1
	cout<<"sizeof(structOne)="<<sizeof(structOne)<<endl;//8
	cout<<"sizeof(structTwo)="<<sizeof(structTwo)<<endl;//8
	cout<<"sizeof(structThree)="<<sizeof(structThree)<<endl;//12
	cout<<"sizeof(structFour)="<<sizeof(structFour)<<endl;//24
	

	//额外测试
	cout<<"sizeof(structOne1)="<<sizeof(structOne1)<<endl;//16
	cout<<"sizeof(structOne2)="<<sizeof(structOne2)<<endl;//16
	cout<<"sizeof(structOne3)="<<sizeof(structOne3)<<endl;//16
	cout<<"sizeof(structOne4)="<<sizeof(structOne4)<<endl;//24

	cin.get();
	return 0;

}

为什么会这样呢？

请先看后面关于结构说明内容后再看这里的内容：

struct structOne{//长度为8
	char a;//占用一个字节
	int number;//先自动填充3个字节内容之后,然后存储number,共占用4字节
	//1+3+4=8
};
struct structOne1//16
{
	char c;//占用一个字节
	int  i;//先自动填充3个字节内容之后,然后存储number,共占用4字节
	double d;//之前共占用8,字节，因为这时候偏移量8刚好是sizeof(double)倍数，直接存储
	//1+3+4+8=16
};
struct structOne2//16
{
	int i;//占用4字节
	char a;//占用1字节
	double number;//之前共占用5字节，还要填充3字节偏移量才是8刚好是sizeof(double)倍数
	//这时候，一共占用了4+1+3+8=16字节
};
struct structOne3//16
{
	double n;//占用8字节
	char a;//占用1字节
	int number;//这时候偏移量是9，不是sizeof(int)的倍数，因此，要先填充3个字节，偏移量为
	//12之后开始存储number,共占用8+1+3+4=16字节
	
};
struct structOne4//24
{	
	char a;//占用1字节
	double n;//偏移量为1，先填充7个字节，然后开始存储
	int number;//这时候偏移量为16，直接存储int
	//一共占用1+7+8+4=20字节，但不是sizeof(double)倍数，因此后面继续填充4字节
	//一共是1+7+8+4+4=24
	
};

结构说明：（请先看这里的说明）

struct structOne1//16
{
	char c;
	int  i;
	double d;
	
};

对齐方式:

默认的对齐方式//来自百度百科

各成员变量在存放的时候根据在结构中出现的顺序依次申请空间，同时按照上面的对齐方式调整位置，空缺的字节VC会自动填充。同时VC为了确保结构的大小为结构的字节边界数（即该结构中占用最大空间的类型所占用的字节数）的倍数，所以在为最后一个成员变量申请空间后，还会根据需要自动填充空缺的字节。

下面用前面的例子来说明VC到底怎么样来存放结构的。

struct MyStruct

{

double dda1;

char dda;

int type;

};

为上面的结构分配空间的时候，VC根据成员变量出现的顺序和对齐方式，先为第一个成员dda1分配空间，其起始地址跟结构的起始地址相同（刚好偏移量0刚好为sizeof(double)的倍数），该成员变量占用sizeof(double)=8个字节；接下来为第二个成员dda分配空间，这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为8，是sizeof(char)的倍数，所以把dda存放在偏移量为8的地方满足对齐方式，该成员变量占用sizeof(char)=1个字节；接下来为第三个成员type分配空间，这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为9，不是sizeof(int)=4的倍数，为了满足对齐方式对偏移量的约束问题，VC自动填充3个字节（这三个字节没有放什么东西），这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为12，刚好是sizeof(int)=4的倍数，所以把type存放在偏移量为12的地方，该成员变量占用sizeof(int)=4个字节；这时整个结构的成员变量已经都分配了空间，总的占用的空间大小为：8+1+3+4=16，刚好为结构的字节边界数（即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof(double)=8）的倍数，所以没有空缺的字节需要填充。所以整个结构的大小为：sizeof(MyStruct)=8+1+3+4=16，其中有3个字节是VC自动填充的，没有放任何有意义的东西。

下面再举个例子，交换一下上面的MyStruct的成员变量的位置，使它变成下面的情况：

struct MyStruct

{

char dda;

double dda1;

int type;

};

这个结构占用的空间为多大呢？在VC6.0环境下，可以得到sizeof(MyStruct)为24。结合上面提到的分配空间的一些原则，分析下VC怎么样为上面的结构分配空间的。（简单说明）

struct MyStruct

{

char dda;//偏移量为0，满足对齐方式，dda占用1个字节；

double dda1;//下一个可用的地址的偏移量为1，不是sizeof(double)=8

//的倍数，需要补足7个字节才能使偏移量变为8（满足对齐

//方式），因此VC自动填充7个字节，dda1存放在偏移量为8

//的地址上，它占用8个字节。

int type;//下一个可用的地址的偏移量为16，是sizeof(int)=4的倍

//数，满足int的对齐方式，所以不需要VC自动填充，type存

//放在偏移量为16的地址上，它占用4个字节。

};//所有成员变量都分配了空间，空间总的大小为1+7+8+4=20，不是结构

//的节边界数（即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof

//(double)=8）的倍数，所以需要填充4个字节，以满足结构的大小为

//sizeof(double)=8的倍数。

所以该结构总的大小为：sizeof(MyStruct)为1+7+8+4+4=24。其中总的有7+4=11个字节是VC自动填充的，没有放任何有意义的东西。

字节的对齐方式

VC对结构的存储的特殊处理确实提高了CPU存储变量的速度，但有时也会带来一些麻烦，我们也屏蔽掉变量默认的对齐方式，自己可以设定变量的对齐方式。

VC中提供了#pragmapack(n)来设定变量以n字节对齐方式。n字节对齐就是说变量存放的起始地址的偏移量有两种情况：第一、如果n大于等于该变量所占用的字节数，那么偏移量必须满足默认的对齐方式，第二、如果n小于该变量的类型所占用的字节数，那么偏移量为n的倍数，不用满足默认的对齐方式。结构的总大小也有个约束条件，分下面两种情况：如果n大于所有成员变量类型所占用的字节数，那么结构的总大小必须为占用空间最大的变量占用的空间数的倍数；

否则必须为n的倍数。下面举例说明其用法。

#pragmapack(push) //保存对齐状态

#pragmapack(4)//设定为4字节对齐

struct test

{

char m1;

double m4;

int m3;

};

#pragmapack(pop)//恢复对齐状态

以上结构的大小为16，下面分析其存储情况，首先为m1分配空间，其偏移量为0，满足我们自己设定的对齐方式（4字节对齐），m1占用1个字节。接着开始为m4分配空间，这时其偏移量为1，需要补足3个字节，这样使偏移量满足为n=4的倍数（因为sizeof(double)大于n）,m4占用8个字节。接着为m3分配空间，这时其偏移量为12，满足为4的倍数，m3占用4个字节。这时已经为所有成员变量分配了空间，共分配了16个字节，满足为n的倍数。如果把上面的#pragmapack(4)改为#pragma pack(16)，那么我们可以得到结构的大小为24。（请读者自己分析）

二：在Fedora 20  64bit中测试

gcc version=4.8.2

可以看出，除了指针的长度不一样之外，对齐规则都是一样的。

细节很重要。

C++ 学习笔记3，struct长度测试，struct存储时的对齐方式,布布扣,bubuko.com

C++ 学习笔记3，struct长度测试，struct存储时的对齐方式

标签：c++   struct   

原文地址：http://blog.csdn.net/qq844352155/article/details/26162715