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结构体内存对齐
结构体内存对齐规则：
宏-offsetof
结构体嵌套内存对齐
为什么存在内存对齐?
修改默认对齐数
结构体内存对齐
首先我们来看这样一段代码：
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
接下来我们来预测一下，该结构体在内存中所占几个内存?
那么我想不少小伙伴就是开始下面这种分析方式：
struct S1
{
char c1;//1
int i;//4
char c2;//1
};
1+1+4,所以结果是占用了六个字节，那么到底对不对呢？
让我们一起 Ctrl+F5 代码走起来，结果一试便知
很显然结果和我们的猜测并不一样。
那我们不妨再试一段代码：
struct S2
{
char c1;//1
char c2;//1
int i;//4
};
可以看出，成员一样，只是顺序发生了改变,那这样的话占用内存会不会发生改变？
Ctrl+F5 代码走起来，结果一试便知
那这是怎么回事呢？
很显然跟我们所想的有出入，内存造成了浪费。
其实导致这样的原因是由于结构体内存对齐。
什么意思呢？不妨先跟着我来看一遍规则;
结构体内存对齐规则：
接下来由我带着大家根据规则来解释一下为什么会出现前面的情况：
1.我们应该知道偏移量是什么，如上图右侧的数字代表偏移量 2.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处 3.其他成员变量要对其到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处 根据规则，默认大家的编辑器都为VS， 那么对于成员i 8-4→4,故应该放在4的倍数，偏移量为4的地址处 对于成员C2 1-8→，故可以直接放在偏移量为8的地址处 4.根据规则，结构体总大小为最大对齐数4的整数倍，故此处应该占用12个字节
同理，我们对s2进行分析：
1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处 2.其他成员变量要对其到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处 根据规则，默认大家的编辑器都为VS， 那么对于成员C2 1-4→1,故可以直接放在偏移量为1的地址处 对于成员i 4-8→4，故应该放在4的倍数，偏移量为4的地址处 3.根据规则，结构体总大小为最大对齐数4的整数倍，故此处应该占用8个字节
然后我们注意的是：
VS编译器 默认的对齐数是 8
Linux 环境下没有默认对齐数
没有默认对齐数的时候，自身的大小就是对齐数！
相信讲了这么多，同学们对结构体内存对齐已经有了一定的认识，那趁热打铁，接下来让我们自测一下：
struct S3
{
double d;//8
char c;//1
int i;//4
};
答案是16，同学们做对没有？
哈哈哈，听我再来分析一下：
这时候，可能就会有童靴说啦，诶呀，我听你说了这么久，到底对不对呀？
别急，是不是？对不对咱一试便知
宏-offsetof
在C语言里面有一个名为offsetof的宏，那么它的作用是什么呢?
offsetof计算结构体成员相对于起始位置的偏移量的
通过MSDN查找，我们了解到，offsetof的头文件为
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS 1 #include#include struct S1 { char c1;//1 int i;//1 char c2;//4 }; struct S2 { char c1; char c2; int i; }; struct S3 { double d; char c; int i; }; int main() { printf("%un", offsetof(struct S3, d)); printf("%un", offsetof(struct S3, c)); printf("%un", offsetof(struct S3, i)); //struct S1 s; //struct S2 s2; //printf("%dn", sizeof(s)); //printf("%dn", sizeof(s2)); return 0; }
Ctrl+F5 代码走起来，结果一试便知
结构体嵌套内存对齐
觉得自己学会了是不是？有点飘了是不是？这不得给你拉回来
这不，来看看下面这段代码，你是否还能看出占用多少内存
struct S4
{
char c1;//1
struct S3 s3;//16
double d;//8
};
48or32？结果到底是什么呢？
Ctrl+F5 代码走起来，结果一试便知
为什么呢?
老规矩，让我再画图给大家演示一遍：
1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处
2.其他成员变量要对其到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处
根据规则，默认大家的编辑器都为VS，
那么对于成员s3
根据规则：如果嵌套了结构体的情况（嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处）
那么s3的最大对齐数为8，故应该放在8的倍数，偏移量为16的地址处
对于成员d 8-8→8，故应该放在8的倍数，偏移量为24的地址处
3.根据规则，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍
结构体总大小为最大对齐数8的整数倍，故此处应该占用32个字节
