C語言深入回顧講解結構體對齊

2022-06-01 14:04:06

結構體對齊問題

1、知識點的引入：

struct data1
{
    char a;//1B
    int b;//4B
};
void test01()
{
    printf("%dn",sizeof(struct data1));//8B 為啥？
}

2、對齊規則（預設對齊）

第一步：確定分配單位（每行開闢多少位元組）

結構體中最大的基本型別的長度為分配單位。

第二步：確定成員的偏移位置。

偏移位置：成員自身型別的整數倍（0~n倍）

第三步：收尾工作：

結構體的總大小必須是分配單位的整數倍

struct data
{
	char c;//1B
	int i;//4B
};
void test05()
{
	struct data d;
	//結構體的大小 >= 成員大小之和
	printf("%dn",sizeof(struct data));//8
	printf("&d.c = %un",&d.c );
	printf("&d.i = %un",&d.i );
}

執行結果：

案例：

typedef struct
{
	int a;
	char b;
	short c;
	char d;
}DATA;
void test06()
{
	DATA d;
	printf("%dn", sizeof(DATA));
	printf("%un", &d.a);
	printf("%un", &d.b);
	printf("%un", &d.c);
	printf("%un", &d.d);
}

案例1:

struct data1
{
    char a;//1B
    int b;//4B
};

案例2：

struct data2
{
    char a;
    short b;
    char c;
    int d;
};

案例3：

struct data2
{
    char a;
    short b;
    short c;
    char d;
};

案例4：

struct data2
{
    char a[7];
    short b;
    int c;
};

結構體巢狀結構體

第一步：確定分配單位（每行開闢多少位元組）

所有結構體中最大的基本型別的長度為分配單位。

第二步：確定成員的偏移位置。

普通成員偏移位置：成員自身型別的整數倍（0~n倍）

結構體成員的偏移量：該結構體的最大基本型別的整數倍

第三步：收尾工作：

結構體成員：是該結構體的最大基本型別整數倍。

結構體的總大小必須是分配單位的整數倍

案例：

typedef struct
{
	short d;
	char e;
}DATA2;
typedef struct
{
	short a;
	int b;
	DATA2 c;
	char f;
}DATA;
void test08()
{
	DATA data;
	printf("%dn",sizeof(DATA));
	printf("a:%un", &data.a);
	printf("b:%un", &data.b);
	printf("c中d：%un",&data.c.d);
	printf("c中e：%un",&data.c.e);
	printf("f:%un",&data.f);
}

案例：

typedef struct
{
	char a;
	int b;
	short c;
}DATA;
void test10()
{
	DATA data={'a',100, 20};
	char *p = &data;
	printf("c = %hdn", data.c);
	//需求 藉助p存取20
	printf("c = %hdn", *(short *)(p+8));
}

執行結果：

案例：

struct A
{
    char b;
    short c;
};
struct B
{
    int a;
    struct A ob;//結構體成員的偏移量
    int d;
};

案例1：

struct A
{
    short b;
    char c;
};
struct B
{
    int f;
    char a;
    struct A ob;//結構體成員的偏移量
    char d;
};

強制記憶體對齊

#pragma pack (value)時的指定對齊值value

第一步：確定分配單位（每行開闢多少位元組）

min(value,最大的基本型別的長度) 為分配單位。

第二步：確定成員的偏移位置。

偏移位置：成員自身型別的整數倍（0~n倍）

第三步：收尾工作：

結構體的總大小必須是分配單位的整數倍

#include <stdio.h>
#include<stdio.h>
#pragma pack (4)
struct stu
{
    char a;
    short b;
    short c;
};
void test01()
{
    printf("%dn",sizeof(struct stu));//6
}

注意事項：

拓展求結構體成員的偏移量

struct stu1
{
    char a;
    int b;
    char c;
    int d;
};

#include <stdio.h>
#include<stdio.h>
struct stu1
{
    char a;
    int b;
    char c;
    int d;
};
#define  OFF_SET(TYPE, member) (int)&(((TYPE *)0)->member)
void test01()
{
    struct stu1 data;
    printf("偏移量:%dn",   OFF_SET(struct stu1, b) );//8
}

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目錄

結構體對齊問題

結構體巢狀結構體

強制記憶體對齊

拓展求結構體成員的偏移量

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