如何计算结构体的大小(四步轻松解决)

我们都知道，利用sizeof可以直接计算得出，那么具体是如何得出这些答案的呢，我将通过代码和四步规则法结合来做演示，如下述代码所示:

#include
typedef struct Test
{
	char a;  //1
	char b;
	char c;
};
int main()
{
	printf("%d", sizeof(Test));
}

代码运行的结果为3，从代码中我们可以直接的看出是3个char类型的相加,但是并非所有的结构体大小都是通过类型相加来求得的，继续向下看:

#include
typedef struct Test
{
	char a;  //1
	double b;//8
	int c;   //4
};
int main()
{
	printf("%d", sizeof(Test));
}

将结构体中的成员类型改变后，结构的大小并非是所谓的类型所占字节之和，上述代码的运行结果为24，为了进一步解释该种现象，我们引出了字节对齐(内存对齐)的概念;

这里给出一种计算结构体大小的规则方法:

一、基本数据类型的对齐值=自身所占空间的大小

先写出结构体成员变量的类型大小，以上述代码为例，char类型1个字节，double类型8个字节，int类型4个字节，所以该结构体的大小肯定不会小于它们的类型所占字节之和≥13;

二、自定义类型的对齐值=内部成员最大的空间

显而易见，double是最大的类型，字节为8个,所以该结构体Test的对齐值即为8，同时我们要求成员对齐后的类型之和为结构体对齐值的整数倍，每个类型依次和下一个类型对齐,在上述代码中，char类型和double类型对齐，故char类型补齐为1+7;而现在的类型之和为8+8+4=20；20不是8的整数倍，所以，需在int的类型上继续加4，此时的结果就是该结构体的大小.

由此可见，结构体的大小是与成员变量的顺序排列有关;

#include
typedef struct Test
{
	char a;  //1+3
	int c;/  //4
	double b;//8
	
};
int main()
{
	printf("%d", sizeof(Test));
}

在上述代码中，调换int 类型和double类型后，结构体的大小发生了变化，由之前的24转变成了16,所以我们从中也得出，要想结构体的大小为最小，我们可以按照所占字节大小来依次排列成员变量，即可以有效节约内存;

三、程序的指定对齐值 #pragma pack（n)，n必须是2的幂次方

那么结构的的对齐值可以改变吗，在这里我们认为是可以的，只需要用一个简单地预处理便可以实现:

#pragma pack(n)//n为自己设定的对其值

 #pragma pack()//取消该预处理;

 四、程序的有效对齐值=程序有效对齐值和自身对齐值的较小值

怎么理解呢，请看下面的代码

#include
#pragma pack(4)
typedef struct Test
{
	char a;  //1+1
	short b; //2
	int c;   //4
	
};
int main()
{
	printf("%d", sizeof(Test));
}

按照规则三所说的，此时的运算结果应该为12，但事实并非如此，运行结果为8，由此，我们引入了规则四，此时结构的对齐值仍然为4;

最后用一道例题来检验一下对该规则的掌握:

#include

typedef struct Test
{
	short a;     //按8字节对齐 2+6
	struct 
	{
        int b;   //4+4
		double c;//8
		char e;  //1+7
	};
	int d;       //4+4
}Test;
int main()
{
	printf("%d", sizeof(Test));
}

运行结果为40;

先检验学习成果，该结构体内部的结构体大小为24;需要注意的是该结构的对齐值为成员变量中结构体中的对大类型值，而不是内部结构体的大小,故short类型应该与8对齐为2+6; 8+24+4=36,36不是8的整数倍，故将int类型补齐为4+4;所以最终结果为8+24+8=40

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