VC++中內存對齊

我們經常看到求 sizeof(A) 的值的問題，其中A是一個結構體，類，或者聯合體。

為了優化CPU訪問和優化內存，減少內存碎片，編譯器對內存對齊制定了一些規則。但是，不同的編譯器可能有不同的實現，本文只針對VC++編譯器，這里使用的IDE是VS2012。

#pragma pack()是一個預處理，表示內存對齊。布局控制#pragma，為編譯程序提供非常規的控制流信息。

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/**********結構體的大小的規則*************/

結構體大小是處理器位數和結構體內最長數據元素所占字節數二者中較小的那一個的整數倍。

比如說，假設處理器位數為n，結構體內最大數據元素所占字節數為m。

處理器為32位，n = 4;結構體內最大數據類型為short，m = 2; n > m;結構體大小為m的整數倍，反之亦然。

注意：有些雖然是64位的操作系統，但是編譯器卻是32位的，此時位數為32.

class A{
　　int a;
　　char b;
　　short c;
};

sizeof(A)為8，為4的整數倍。

struct B{
    short a;
    short b;
    short c;
};

sizeof(B)為6，為2（sizeof(short)）的整數倍。

注意：C++中的結構體與類只有一個區別，就是結構體成員默認是public，而類默認是private。

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class X{
public:double a;float b;int c;char d;
};

sizeof(X)為20，為4（處理器位數）的整數倍。

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/********* #pragma pack(n) *************/

#pragma pack(n)中的n默認是4，即處理器位數32，但我們可以自己定義它的大小。

#pragma pack(1)
class A{
public:int a;char b;short c;
};

此時sizeof(A)為7，為1(#pragma pack(1))的整數倍。

#pragma pack(1)class X{public:double a;int b;short c;char d;};

sizeof(X)為15，為1（#pragma pack(1)）的整數倍。

#pragma pack(4)class X{public:double a;int b;short c;char d;};

sizeof(X)為16，為4（#pragma pack(4)）的整數倍。

#pragma pack(8)class X{public:double a;int b;short c;char d;};

sizeof(X)為16，為8（#pragma pack(8) 或者 sizeof(double)）的整數倍。

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/***************內存對齊**************/

結構體中數據元素所在內存地址由兩個因素決定。

一是#pragma pack(n) 中的n，二是元素類型所占字節數，sizeof(type)，兩者中取較小的一個，元素內存地址到結構體或類的起始地址的偏移量為較小數的整數倍。

比如#pragma pack(n)默認為4，有以下結構體

struct A{int a;char b;short c;
};

a的起始地址距離結構體起始地址的偏移量為0，是sizeof(int)的整數倍。

b的起始地址距離結構體起始地址的偏移量為4，是sizeof(char)的整數倍。

c的起始地址距離結構體起始地址的偏移量為5，不是sizeof(short)的整數倍，所以它的起始地址偏移量將會是6，而不是5。

輸出a, b, c 的地址為

0043FD68

0043FD6C

0043FD6E

可以看到c的起始地址比b的起始地址大了2個字節，b占了2個字節的大小，這是因為c的類型是short型，大小為2，而n默認是4，sizeof(short) < n，所以偏移量應該是2的整數倍，這里是6.

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