C中结构体大小的计算
最近研究了一下c语言中结构体大小的计算,根据自己的理解以及参考网上的资料,
想做一点总结。
先介绍一个相关的概念——偏移量。偏移量指的是结构体变量中成员的地址和结构体
变量地址的差。结构体大小等于最后一个成员的偏移量加上最后一个成员的大小。
由于存储变量时地址对齐的要求,编译器在编译程序时会遵循两条原则:
一、结构体变量中成员的偏移量必须是成员大小的整数倍(0被认为是任何数的整数倍)
二、结构体大小必须是所有成员大小的整数倍。
这是一种说法,还有一种说法:
结构体默认的字节对齐一般满足三个准则:
1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除;
2) 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍,
如有需要编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding);
3) 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍,如有需要编译器会在最末
一个成员之后加上填充字节。
我自己写了三个结构体测试了一下,代码如下:
输出结果是:
12
8
20
先看第一个结构体,第一个成员a的偏移量为0。第二个成员b的偏移量是第一个成员的偏移量加上第一个成员的大小(0+4),其值为4;第三个成员c的偏移量是第二个成员的偏移量加上第二个成员的大小(4+1),其值为5。上面的例子中前两个成员的偏移量都满足要求,但第三个成员的偏移量为5,并不是自身(int)大小的整数倍。编译器在处理时会在第二个成员后面补上3个空字节,使得第三个成员的偏移量变成8。结构体大小等于最后一个成员的偏移量加上最后一个成员的大小。偏移量8加上最后一个成员c自身的大小,即为9,9不能被最宽基本类型成员大小整除,所以这里编译器会在最后补齐3个字节,得出12。
至于第二个结构体,大小等于最后一个成员的偏移量加上其大小,上面的例子中计算出来的大小为8,满足要求。
按照上述的计算规则,结构体一和结构体二都可以计算出与输出一致的结果,可是结构体三有点不明白。
偏移量 填充字节 成员自身大小
0 4
4 1
5 1 2
8 8
16 4
补充:软件开发 , C语言 ,