c/c++ struct的大小以及sizeof用法
寫出一個struct,然後sizeof,你會不會經常對結果感到奇怪?sizeof的結果往往都比你宣告的變數總長度要大,這是怎麼回事呢?講講位元組對齊吧.
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如果體系結構是不對齊的，A中的成員將會一個挨一個儲存，從而sizeof(a)為11。顯然對齊更浪費了空間。那麼為什麼要使用對齊呢？
體
繫結構的對齊和不對齊，是在時間和空間上的一個權衡。對齊節省了時間。假設一個體繫結構的字長為w，那麼它同時就假設了在這種體系結構上對寬度為w的資料
的處理最頻繁也是最重要的。它的設計也是從優先提高對w位資料操作的效率來考慮的。比如說讀寫時.............此處省略５０萬字
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上面是你隨便 google一下,人家就可以跟你解釋的,一大堆的道理,我們沒怎麼多時間,討論為何要對齊.直入主題,怎麼判斷記憶體對齊規則,sizeof的結果怎麼來的,請牢記以下3條原則:(在沒有#pragma pack巨集的情況下)
１:資料成員對齊規則：結構(struct)(或聯合(union))的資料成員，第一個資料成員放在offset為0的地方，以後每個資料成員儲存的起始位置要從該成員大小的整數倍開始(比如int在３２位機為４位元組,則要從４的整數倍地址開始儲存。
２:結構體作為成員:如果一個結構裡有某些結構體成員,則結構體成員要從其內部最大元素大小的整數倍地址開始儲存.(struct a裡存有struct b,b裡有char,int ,double等元素,那b應該從8的整數倍開始儲存.)
３:收尾工作:結構體的總大小,也就是sizeof的結果,.必須是其內部最大成員的整數倍.不足的要補齊.
等你看完此３條原則,２分鐘已經過去,抓緊時間,實戰３分鐘:
typedef struct bb
{
int id; //[0]....[3]
double weight; //[8].....[15] 原則１
float height; //[16]..[19],總長要為８的整數倍,補齊[20]...[23] 原則３
}BB;
typedef struct aa
{
char name[2]; //[0],[1]
int id; //[4]...[7] 原則１
double score; //[8]....[15]
short grade; //[16],[17]
BB b; //[24]......[47] 原則２
}AA;
int main()
{
AA a;
cout<<sizeof(a)<<" "<<sizeof(BB)<<endl;
return 0;
}
結果是
48 24
ok,上面的全看明白了,記憶體對齊基本過關.
再講講#pragma pack().
在程式碼前加一句#pragma pack(1),你會很高興的發現,上面的程式碼輸出為
32 16
bb是4+8+4=16,aa是2+4+8+2+16=32;
這不是理想中的沒有記憶體對齊的世界嗎.沒錯,#pragma pack(1),告訴編譯器,所有的對齊都按照1的整數倍對齊,換句話說就是沒有對齊規則.
明白了不?
那#pragma pack(2)的結果又是多少呢?對不起,５分鐘到了,自己去測試吧.
以上轉自：http://blog.csdn.net/hairetz/archive/2009/04/16/4084088.aspx
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VC 對結構的儲存的特殊處理確實提高CPU 儲存變數的速度，但是有時候也帶來了一些麻煩，我們也遮蔽掉變數預設的對齊方式，自己可以設定變數的對齊方式。
VC 中提供了#pragma pack(push,n) 來設定變數以n 位元組對齊方式。n 位元組對齊 就是說變數存放的起始地址的偏移量 有兩種情況：第一、如果n 大於等於該變數所佔用的位元組數，那麼偏移量必須滿足預設的對齊方式，第二、如果n 小於該變數的型別所佔用的位元組數，那麼偏移量為n 的倍數，不用滿足預設的對齊方式。結構的總大小 也有個約束條件，分下面兩種情況：如果n 大於所有成員變數型別所佔用的位元組數，那麼結構的總大小必須為佔用空間最大的變數佔用的空間數的倍數；否則必須為n 的倍數。下面舉例說明其用法。
#pragma pack(push,4) // 設定為4 位元組對齊
struct test
{
char m1;
double m4;
int m3;
};
#pragma pack(pop)// 恢復對齊狀態
以上結構的大小為16 ，下面分析其儲存情況，首先為m1 分配空間，其偏移量為0 ，滿足我們自己設定的對齊方式（4 位元組對齊），m1 佔用1 個位元組。接著開始為m4 分配空間，這時其偏移量為1 ，需要補足3 個位元組，這樣使偏移量滿足為n=4 的倍數（因為sizeof(double) 大於n ）,m4 佔用8 個位元組。接著為m3 分配空間，這時其偏移量為12 ，滿足為4 的倍數，m3 佔用4 個位元組。這時已經為所有成員變數分配了空間，共分配了16 個位元組，滿足為n 的倍數。如果把上面的#pragma pack(4) 改為#pragma pack(16) ，那麼我們可以得到結構的大小為24 。（請讀者自己分析）
關於pragma巨集的具體解釋可以參考：http://baike.baidu.com/view/1451188.html?fromTaglist
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可以使用這樣的而一個巨集來獲得struct成員的偏移量
#define offset(type,member) (size_t)(&(((type)*)0)->(member))
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sizeof 用法總結
在VC 中，sizeof 有著許多的用法，而且很容易引起一些錯誤。下面根據sizeof 後面的引數對sizeof 的用法做個總結。
A ． 引數為資料型別或者為一般變數。例如sizeof(int),sizeof(long) 等等。這種情況要注意的是不同系統系統或者不同編譯器得到的結果可能是不同的。例如int 型別在16 位系統中佔2 個位元組，在32 位系統中佔4 個位元組。
B ． 引數為陣列或指標。下面舉例說明.
C ． 引數為結構或類。Sizeof 應用在類和結構的處理情況是相同的。但有兩點需要注意，第一、結構或者類中的靜態成員不對結構或者類的大小產生影響，因為靜態變數的儲存位置與結構或者類的例項地址無關，靜態成員儲存在靜態儲存區中。沒有成員變數的結構或類的大小為1 ，因為必須保證結構或類的每一個例項在記憶體中都有唯一的地址。下面舉例說明，
Class Test{int a;static double c};//sizeof(Test)=4.
Test *s;//sizeof(s)=4,s 為一個指標。
Class test1{ };//sizeof(test1)=1;
D ． 引數為其他。下面舉例說明。
int func(char s[5]);
{
cout<<sizeof(s);// 這裡將輸出4 ，本來s 為一個數組，但由於做為函
// 數的引數在傳遞的時候系統處理為一個指標，所
// 以sizeof(s) 實際上為求指標的大小。
return 1;
}
sizeof(func( “1234 ”))=4// 因為func 的返回型別為int ，所以相當於 求sizeof(int).
E ．觀察下面程式的輸出
struct struct1{double k[5];char c;};
struct struct2{char cat;struct1 cow;char dog;};
struct struct3{char cat;double k[5];char c;char dog;};
int main(int argc, char* argv[])
{
cout<<sizeof(struct2)<<endl;
cout<<sizeof(struct3)<<endl;
}
F，觀察下面程式的輸出