1.结构体内存对齐
结构体内存对齐规则
1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处
2.其他成员变量要对齐到对齐数的整数倍的地址处。对齐数=编译器默认的一个对齐数与该成员大小的 较小值
vs中默认的值为8,linux中的默认值为4
3.结构体总大小为最大对齐数(每一个成员变量都有一个对齐数)的整数倍
4.如果嵌套了结构体的情况,嵌套结构体对齐到自己最大对齐数的整数倍处,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
为什么存在内存对齐?
1.平台原因
不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的,某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据
否则抛出硬件异常
2.性能原因
数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐
原因在于,为了访问未对齐的内存,处理器需要做两次内存访问,而内存对齐访问仅需要一次访问
总体来说
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法
2.结构体传参
struct S
{
int data[10000];
int num;
};
struct S s = { { 1, 2, 3, 4 }, 1000 };
//结构体传参
void print1(struct S s)
{
printf("%d\n", s.num);
}
//结构体地址传参
void print2(struct S* ps)
{
printf("%d\n", ps->num);
}
int main()
{
print1(s);
print2(&s);
return 0;
}
上面print1和print2函数哪个好些?
答案是首选print2函数
原因
在函数栈帧部分,我们知道函数传参的时候,参数是需要压栈的。如果传递一个结构体对象的时候,结构体过大,
参数压栈的系统开销比较大,所以会导致性能的下降
结论:
结构体传参的时候,要传结构体的地址。
3.位段
位段的声明和结构是类似的,有两个不同
1.位段的成员必须是int ,unsigned,int或signed int。
2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。
比如:
struct A
{
int a:2;
int b:5;
int c:6;
};
A就是一个位段类型。
位段A的大小为
printf("%d\n",sizeof(struct A));
位段的内存分配
1.位段的成员可以是int,unsigned int,signed int 或者是char(属于整形家族)类型。
2.位段的空间上是按照需要以4个字节(int)或者1个字节(char)的方式来开辟的。
3.位段涉及很多不确定的因素,位段是不跨平台的,注意可移植的程序应该避免使用位段。
位段的跨平台问题
1.int位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。
2.位段中最大位的数目不能确定(16位机器最大是16,32位机器最大是32,写成27,在16位机器会出现问题)
3.位段中的成员在内存中从左向右分配,还是从右向左分配标准尚未定义
4.当一个结构包含两个位段,第二个位段成员比较大,无法容纳于第一个位段剩余的位时,是舍弃剩余的位还是利用,是不确定的
总结:
跟结构体相比,位段可以达到同样的效果,但是可以很好的节省空间,但是有跨平台的问题存在
枚举
enum Day//星期
{
Mon,
Tues,
Wed,
Thur,
Fri,
Sat,
Sun
};
enum Color//颜色
{
RED,
GREEN,
BLUE,
};
以上定义的enum Day,enum Color都是枚举类型
{ }中的内容是枚举类型的可能取值,也叫枚举常量。这些可能取值都是有值的,默认从0开始,一次递增1,当然在定义的时候
也可以赋初值。
枚举的优点:
1.增加代码的可读性和可维护性
2.和#define定义的标示符比较枚举有类型检查,更加严谨。
3.防止了命名污染(封装)
4.便于调试
5.使用方便,一次可以定义多个常量
联合(共用体)
联合类型的定义
联合也是一种特殊的自定义类型
这种类型定义的变量也包含一系列的成员,特征是这些成员公用同一块空间(所以联合也叫共用体)
//联合类型的声明
union Un
{
char c;
int i;
};
//联合变量的定义
union Un un;
//计算联合变量的大小
printf("%d\n", sizeof(un));
联合的特点
联合的成员是共用同一块内存空间的,这样一个联合变量的大小,至少是最大成员的大小(因为联合至少得有能力保存最大的那个成员)
联合大小的计算
1.联合的大小至少是最大成员的大小
2.当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候,就要对齐到最大对齐数的整数倍