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    關于字節對齊方式的語句用法

    2016-09-28 00:00:00 廣州睿豐德信息科技有限公司 閱讀
    睿豐德科技 專注RFID識別技術和條碼識別技術與管理軟件的集成項目。質量追溯系統、MES系統、金蝶與條碼系統對接、用友與條碼系統對接 VC對變量存儲的一個特殊處理。為了提高CPU的存儲速度,VC對一些變量的起始地址做了“對齊”處理。 對于結構的起始地址的偏移量必須為該變量的類型所占用的字節數的倍數。

    類型 對齊方式(變量存放的起始地址相對于結構的起始地址的偏移量)

    Char 偏移量必須為sizeof(char)即1的倍數

    int 偏移量必須為sizeof(int)即4的倍數

    float 偏移量必須為sizeof(float)即4的倍數

    double 偏移量必須為sizeof(double)即8的倍數

    Short 偏移量必須為sizeof(short)即2的倍數

    若現存char 偏移量為1 那么再存int (1不是4的整數倍)就不可以了

    下面用前面的例子來說明VC到底怎么樣來存放結構的。

    struct MyStruct

    {

    double dda1;

    char dda;

    int type

    };

    為上面的結構分配空間的時候,VC根據成員變量出現的順序和對齊方式,先為第一個成員dda1分配空間,其起始地址跟結構的起始地址相同(剛好偏移量0剛好為sizeof(double)的倍數),該成員變量占用sizeof(double)=8個字節;接下來為第二個成員dda分配空間,這時下一個可以分配的地址對于結構的起始地址的偏移量為8,是sizeof(char)的倍數,所以把dda存放在偏移量為8的地方滿足對齊方式,該成員變量占用sizeof(char)=1個字節;接下來為第三個成員type分配空間,這時下一個可以分配的地址對于結構的起始地址的偏移量為9,不是sizeof(int)=4的倍數,為了滿足對齊方式對偏移量的約束問題,VC自動填充3個字節(這三個字節沒有放什么東西),這時下一個可以分配的地址對于結構的起始地址的偏移量為12,剛好是sizeof(int)=4的倍數,所以把type存放在偏移量為12的地方,該成員變量占用sizeof(int)=4個字節;這時整個結構的成員變量已經都分配了空間,總的占用的空間大小為:8+1+3+4=16,剛好為結構的字節邊界數(即結構中占用最大空間的類型所占用的字節數sizeof(double)=8)的倍數,所以沒有空缺的字節需要填充。所以整個結構的大小為:sizeof(MyStruct)=8+1+3+4=16,其中有3個字節是VC自動填充的,沒有放任何有意義的東西。

    下面再舉個例子,交換一下上面的MyStruct的成員變量的位置,使它變成下面的情況:

    struct MyStruct

    {

    char dda;

    double dda1;

    int type

    };

    這個結構占用的空間為多大呢?在VC6.0環境下,可以得到sizeof(MyStruc)為24。結合上面提到的分配空間的一些原則,分析下VC怎么樣為上面的結構分配空間的。(簡單說明)

    struct MyStruct

    {

    char dda;//偏移量為0,滿足對齊方式,dda占用1個字節;

    double dda1;//下一個可用的地址的偏移量為1,不是sizeof(double)=8

    //的倍數,需要補足7個字節才能使偏移量變為8(滿足對齊

    //方式),因此VC自動填充7個字節,dda1存放在偏移量為8

    //的地址上,它占用8個字節。

    int type;//下一個可用的地址的偏移量為16,是sizeof(int)=4的倍

    //數,滿足int的對齊方式,所以不需要VC自動填充,type存

    //放在偏移量為16的地址上,它占用4個字節。

    };//所有成員變量都分配了空間,空間總的大小為1+7+8+4=20,不是結構

    //的節邊界數(即結構中占用最大空間的類型所占用的字節數sizeof

    //(double)=8)的倍數,所以需要填充4個字節,以滿足結構的大小為

    //sizeof(double)=8的倍數。

     

    所以該結構總的大小為:sizeof(MyStruc)為1+7+8+4+4=24。其中總的有7+4=11個字節是VC自動填充的,沒有放任何有意義的東西。

    也就是說 所存大小必須是最大變量所占字節數的整數倍

    VC中提供了#pragma pack(n)來設定變量以n字節對齊方式。n字節對齊就是說變量存放的起始地址的偏移量有兩種情況:第一、如果n大于等于該變量所占用的字節數,那么偏移量必須滿足默認的對齊方式,第二、如果n小于該變量的類型所占用的字節數,那么偏移量為n的倍數,不用滿足默認的對齊方式。結構的總大小也有個約束條件,分下面兩種情況:如果n大于所有成員變量類型所占用的字節數,那么結構的總大小必須為占用空間最大的變量占用的空間數的倍數;

    例如 

    #pragma pack(push) //保存對齊狀態

    #pragma pack(4)//設定為4字節對齊

    struct test

    {

    char m1;

    double m4;

    int m3;

    };

    #pragma pack(pop)//恢復對齊狀態

    4 < 8 那么存儲的時候1、偏移量為4的倍數 2、總的存儲大小也是4的倍數

    以上結構的大小為16,下面分析其存儲情況,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字節對齊),m1占用1個字節。接著開始為m4分配空間,這時其偏移量為1,需要補足3個字節,這樣使偏移量滿足為n=4的倍數(因為sizeof(double)大于n),m4占用8個字節。接著為m3分配空間,這時其偏移量為12,滿足為4的倍數,m3占用4個字節。這時已經為所有成員變量分配了空間,共分配了16個字節,滿足為n的倍數。

    #pragma pack(push) //保存對齊狀態

    #pragma pack(16)//設定為4字節對齊

    struct test

    {

    char m1;

    double m4;

    int m3;

    };

    #pragma pack(pop)//恢復對齊狀態

    16 > 8 那么存儲的時候1、偏移量為8的倍數 2、總的存儲大小也是8的倍數 (因為以最大變量占的字節數為準)

    以上機構的大小為24,首先為m1分配空間,其偏移量為0,滿足默認情況設定的對齊方式(8字節),m1占用1個自己,接著開始為m4分配空間,這時其偏移量為1,需要補足7個字節,這樣使偏移量滿足為n=8的倍數,m4占用8個字節。接著為m3分配空間,這時其偏移量為16,滿足為8的倍數,m3占用4個字節。這時已經為所有成員變量分配了空間,共分配了20個字節,不滿足為8的倍數。再補足4個字節,所以m3占8個字節。一共24個字節。

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