Question

我有两个不同的数据结构，原则上应该具有相同的大小，我想知道它们为什么不这样做。

struct pix1 { 
    unsigned char r; 
    unsigned char g;
    unsigned char b; 
    unsigned char a; 
    unsigned char y[2]; 
 }; 

struct pix2 { 
    unsigned char r; 
    unsigned char g;
    unsigned char b; 
    unsigned char a; 
    unsigned short y; 
 };

然后，我将这些像素中的四个组合在一起，如下：

struct pix4 {
    pix1 pixels[4]; // or pix2 pixels[4]
    unsigned char mask;
};

...但事实证明，根据sizeof（pix4），这种分组的大小会发生变化，具体取决于我是使用pix1还是pix2。个别sizeof（pix1）== sizeof（pix2），所以我很困惑为什么分组四像素会改变大小。我关心的是因为用2个无符号字符来编写带有短路的程序比较容易，但是每个像素耗费我0.25个字节。

我不确定这个架构是否具体，因为我没有在其他类型的机器上测试过。它可以对齐吗？这是我需要担心的事情，还是我可以继续进行简短的实施？

提前感谢您的帮助。

Answer 1

结构的大小是相同的，但它们的对齐要求是不同的。

结构的对齐是其所有成员的最大对齐。因此pix1具有对齐1，因为它只有字符，但pix2具有来自短成员的对齐2。然后pix4的对齐从pixels成员获得对齐，因此在第一个中它是1，在第二个中是2。

现在要确保数组的所有成员都正确对齐，结构的大小会向上舍入到其对齐的下一个倍数。在这两种情况下，pixels的大小为24，但是有1个字节mask。在第一种情况下，对齐是1，因此25是它的倍数，sizeof(pix4)是25，但在第二种情况下，对齐是2，因此sizeof(pix4)必须向上舍入到下一个偶数，26

所有平台都是如此。

Answer 2

是的，它与对齐有关。编译器想要在natural boundaries上对齐变量，因此短路将是16位（2字节）对齐。因此，包含short的结构也将在16位边界上对齐。

Answer 3

同样的效果在Linux 32位上。

出于对齐原因，它与填充有关。

如果您使用struct pix1，则只有字符，因此struct pix4可以保留原样。但是如果你使用struct pix2，它包含一个简短的。因此，整个结构必须对齐，即使在struct pix4数组中，每个元素都会对齐，以便对y进行干净访问。

更详细：带有2个元素的strict pix4数组的形状如下：

                +-----     [0]     -----+++-----    [1]     -----+
First version:  rgbayyrgbayyrgbayyrgbayyMrgbayyrgbayyrgbayyrgbayyM
Second version: rgbayyrgbayyrgbayyrgbayyM rgbayyrgbayyrgbayyrgbayyM
                ---------25--------------+ <- +1

为什么呢？因为--- ed部分是25个字节，这是一个奇数。对于第一个版本来说这没问题 - 第二个元素可以很高兴地从一个奇数地址开始 - 但是对于第二个版本。 yy必须始终位于偶数（对齐）地址上，因此struct pix4为26个字节。

Windows 64位结构大小因包含的数据类型而异？

3 个答案: