結(jié)構(gòu)體內(nèi)存對(duì)齊是什么鬼?


前言
上章節(jié)講解C語(yǔ)言中的聯(lián)合體,位段,以及枚舉類型,不清楚的可以回顧上一章節(jié),本章節(jié)主要針對(duì)結(jié)構(gòu)體內(nèi)存占用給大家詳細(xì)介紹。

內(nèi)存問(wèn)題
在編寫C語(yǔ)言以下程序的時(shí)候:
struct data
{
????int iNum;
????float fNum;
????long lNum;};
結(jié)構(gòu)體里會(huì)包括int char double,它們要占用的空間不同,系統(tǒng)為一個(gè)結(jié)構(gòu)體開(kāi)辟內(nèi)存空間時(shí),會(huì)有2種選擇。
第一種:節(jié)省空間的方案,以上面的例子來(lái)說(shuō)的話,就是4(int) + 1(char) + 8(double) =13個(gè)字節(jié);
第二種:浪費(fèi)空間的方案,以上面的例子來(lái)說(shuō)的話,就是4(int) + 4(char) + 8(double) =16個(gè)字節(jié);
其實(shí),系統(tǒng)使用的第二種方案,通過(guò)sizeof統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如下圖:


為什么存在內(nèi)存對(duì)齊
為了CPU只尋找地址一次,就能夠把目標(biāo)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)取出來(lái)。計(jì)算機(jī)中內(nèi)存空間都是按照byte劃分的 ,如果是用第一種節(jié)省空間的方案,為了要取一個(gè)int或者double的成員的值,CPU尋址一次,可能只取出來(lái)一部分,所以需要再次尋址,這樣就導(dǎo)致CPU的效率降低。為了提高CPU的效率,所以選擇犧牲空間,但是節(jié)省了時(shí)間。
ps:?大家在聲明結(jié)構(gòu)體成員的時(shí)候,一定把占用空間最小的類型放在最前面,占用空間最大的放在最后面,這樣就會(huì)節(jié)省內(nèi)存空間。尤其是在做網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)候,這樣更能體現(xiàn)其效率性。這樣避免因?yàn)閷?duì)齊問(wèn)題而導(dǎo)致的無(wú)用內(nèi)存的傳輸。

對(duì)齊案例分析



ps:不管數(shù)組里多少個(gè)元素,只看數(shù)組的類型,以下面最長(zhǎng)字節(jié)去對(duì)齊即可

特殊情況

和上面比較,如果注釋掉?#pragma pack(4),是按照8個(gè)字節(jié)去對(duì)齊,字節(jié)占用是24個(gè)字節(jié)

ps:位段中如果存在int類型的本質(zhì)也是以4個(gè)字節(jié)去對(duì)齊的,注意哦!

尾言
作業(yè):自己寫個(gè)結(jié)構(gòu)體,去猜測(cè)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)成果,推斷是否和編譯器執(zhí)行結(jié)果一樣
好了今天的知識(shí)到這里就結(jié)束了!如果有學(xué)到知識(shí)的同學(xué)們,可以留言學(xué)到了哦!如果可以的話也是可以一鍵三連,關(guān)注加轉(zhuǎn)發(fā)和點(diǎn)贊。
