C语言深入回顾讲解结构体对齐

更新时间：2022年06月01日 10:41:18 作者：Bright-SKY

C 数组允许定义可存储相同类型数据项的变量，结构是 C 编程中另一种用户自定义的可用的数据类型，它允许你存储不同类型的数据项，本篇让我们来了解C 的结构体内存对齐

结构体对齐问题

1、知识点的引入：

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

2、对齐规则（默认对齐）

第一步：确定分配单位（每行开辟多少字节）

结构体中最大的基本类型的长度为分配单位。

第二步：确定成员的偏移位置。

偏移位置：成员自身类型的整数倍（0~n倍）

第三步：收尾工作：

结构体的总大小必须是分配单位的整数倍

struct data
{
	char c;//1B
	int i;//4B
};
void test05()
{
	struct data d;
	//结构体的大小 >= 成员大小之和
	printf("%d\n",sizeof(struct data));//8
	printf("&d.c = %u\n",&d.c );
	printf("&d.i = %u\n",&d.i );
}

运行结果：

案例：

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

结构体嵌套结构体

第一步：确定分配单位（每行开辟多少字节）

所有结构体中最大的基本类型的长度为分配单位。

第二步：确定成员的偏移位置。

普通成员偏移位置：成员自身类型的整数倍（0~n倍）

结构体成员的偏移量：该结构体的最大基本类型的整数倍

第三步：收尾工作：

结构体成员：是该结构体的最大基本类型整数倍。

结构体的总大小必须是分配单位的整数倍

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("%d\n",sizeof(DATA));
	printf("a:%u\n", &data.a);
	printf("b:%u\n", &data.b);
	printf("c中d：%u\n",&data.c.d);
	printf("c中e：%u\n",&data.c.e);
	printf("f:%u\n",&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 = %hd\n", data.c);
	//需求 借助p访问20
	printf("c = %hd\n", *(short *)(p+8));
}

运行结果：

案例：

struct A
{
    char b;
    short c;
};
struct B
{
    int a;
    struct A ob;//结构体成员的偏移量
    int d;
};

案例1：

struct A
{
    short b;
    char c;
};
struct B
{
    int f;
    char a;
    struct A ob;//结构体成员的偏移量
    char d;
};

强制内存对齐

#pragma pack (value)时的指定对齐值value

第一步：确定分配单位（每行开辟多少字节）

min(value,最大的基本类型的长度) 为分配单位。

第二步：确定成员的偏移位置。

偏移位置：成员自身类型的整数倍（0~n倍）

第三步：收尾工作：

结构体的总大小必须是分配单位的整数倍

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

注意事项：

拓展求结构体成员的偏移量

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:%d\n",   OFF_SET(struct stu1, b) );//8
}

到此这篇关于C语言深入回顾讲解结构体对齐的文章就介绍到这了,更多相关C语言结构体对齐内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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