为了计算结构体大小,需要知道各个基本数据类型的大小:
数据类型 | char | short | int | long | float | double | 指针 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
大小 | 1 | 2 | 4 | 4 | 4 | 8 | 根据编译器 |
指针在X86下为4个字节,在X64下为8个字节。
结构体大小计算的规则:
- 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
- 其他成员变量要对齐到某个数字(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,在VS环境下默认值为8,在Linux环境下默认值为4。
- 结构体的总大小为最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数)的整数倍。
- 如果嵌套了结构体的情况,被嵌套的结构体对齐到其自身对齐数的整数倍处(结构体的对齐数就是其内部成员中最大的对齐数),此时结构体的整体大小就是所有最大对齐数(含被嵌套结构体的对齐数)的整数倍。
通过一个例子说明:
#include<stdio.h>
int main(void){
typedef struct test{
int a;
double b;
unsigned char c[3];
long d;
}a;
printf("%d\n", sizeof(a));
return 0;
}
我一开始的思路:结构体中共有4个成员,4(int)+8(double)+3(char)+4(long) = 19,答案是19!!!
事实证明,这个答案是错误的。
我没有考虑到偏移量这个概念。看一下每个成员的偏移量:
成员 | a | b | c | d |
---|---|---|---|---|
偏移量 | 0 | 4 | 12 | 15 |
在计算偏移量时,需要明确对齐数的概念。对齐数 = 编译器默认的一个对齐数与该成员大小的较小值,我在VS下编译,所以默认对齐数位8,成员d是long型,大小为4字节,因此d的对齐数为4,偏移量应当为4的倍数,后移1bit正好是16,16是4的整数倍,因此d的偏移量应为16。
成员 | a | b | c | d |
---|---|---|---|---|
偏移量 | 0 | 4 | 12 | 16 |
好了,d后移了一位,所以结构体大小是20!!!
事实证明,又错了。
我没有考虑到结构体大小应是最大对齐数的整数倍。
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成员 | a | b | c | d |
---|---|---|---|---|
对齐数 | – | 8 | 1 | 4 |
注意:这里c虽然是一个char型数组,但计算对齐数时还是按照char来计算的。
这个结构体的最大对齐数为8,20不是8的整数倍,后移,24是8的整数倍,因此这个结构体的大小应该是24!!!
运行一下:
正确!!!
再试一个例子:
#include<stdio.h>
int main(void){
typedef struct test{
int a;
float b;
unsigned char c[7];
long d;
}a;
printf("%d\n", sizeof(a));
return 0;
}
按照上述规则,先求各成员的对齐数:
成员 | a | b | c | d |
---|---|---|---|---|
对齐数 | – | 4 | 1 | 4 |
然后考虑成员的偏移量:
成员 | a | b | c | d |
---|---|---|---|---|
偏移量 | 0 | 4 | 8 | 16 |
这个结构体的最大对齐数为4,20正好是4的整数倍,因此这个结构体的大小为20。
参考:https://blog.csdn.net/shanghx_123/article/details/79679726