結構體對齊（64位Linux）

有關結構體對齊最關鍵的是要理清三個數值：

• 自身對齊值:變數的型別原有的預設對齊值，比如int是4,double是8,char是1
• 指定對齊值：通過#pragma pack或者attribute語法來顯式地i指定對齊值
• 有效對齊值：Min（指定對齊值，自身對齊值）

結構體或類的自身對齊值為其最大成員自身對齊值

下面上程式碼分析：

#include <unistd.h>
#include <iostream>

using namespace std;

class unpacked
{
public:
    int a;
    char b;
    double c;
};

class PackedByAttrribute
{
public:
    int a;
    char b;
    double c;
} __attribute__((packed));

#pragma pack(2)
class PackedByPragma
{
public:
    int a;
    char b;
    double c;
};
#pragma pack()

class Mix
{
public:
    unpacked a;
    PackedByAttrribute b;
    PackedByPragma c;
    int d;
    char e;
    double f;
    char g;
};
//or:

int main(int argc, char **argv)
{
    unpacked A;
    PackedByAttrribute B;
    PackedByPragma C;
    Mix D;
    printf("unpacked: %d a:%p,b:%p,c:%p\n", sizeof(A), &A.a, &A.b, &A.c);
    printf("packed by attribute: %d a:%p,b:%p,c:%p\n", sizeof(B), &B.a, &B.b, &B.c);
    printf("packed by pragma pack: %d a:%p,b:%p,c:%p\n", sizeof(C), &C.a, &C.b, &C.c);
    printf("Mix: %d a:%p,b:%p,c:%p,d:%p,e:%p,f:%p,g:%p\n", sizeof(D), &D.a, &D.b, &D.c, &D.d, &D.e, &D.f, &D.g);
    return 0;
}

 

輸出：

unpacked: 16 a:0x7fff41d5c9b0,b:0x7fff41d5c9b4,c:0x7fff41d5c9b8
packed by attribute: 13 a:0x7fff41d5c995,b:0x7fff41d5c999,c:0x7fff41d5c99a
packed by pragma pack: 14 a:0x7fff41d5c9a2,b:0x7fff41d5c9a6,c:0x7fff41d5c9a8
Mix: 72 a:0x7fff41d5c9c0,b:0x7fff41d5c9d0,c:0x7fff41d5c9de,d:0x7fff41d5c9ec,e:0x7fff41d5c9f0,f:0x7fff41d5c9f8,g:0x7fff41d5ca00
 

分析

unpacked

gcc在64位下預設8位元組對齊，最後一個double需要8地址對齊，所以需要空多3位元組。這個類的有效對齊值為8,因為其成員的最大對齊值是8。

packedByAttribute

這是gcc的編譯器特有的語法，這樣指定相當於1位元組對齊，也就是pack（1），也有aligned（n）的語法。網路程式設計中時不時遇到，這樣做可以節省一點網路流量，忽略雙方機器的系統對齊情況。其大小就是各成員大小相加。

packedByPack(2)

指定2位元組對齊，所以最後一個double變數僅需要空一個位元組便可實現2位元組對齊，其有效對齊值為2。

Mix

僅需要注意最後的char變數因為整個類的有效對齊值為8,所以整個類的大小為其對齊值的整數倍，所以還要補充7個位元組對齊，各個成員在Mix中都根據自己的有效對齊值來對齊。