Question

如果我定义一个char变量

char a;

和具有单个char成员的结构

struct OneChar {
char a;
};

这两个定义在所有编译器中的大小都是'char'吗？我怀疑的是，如果我们在结构中定义一个char变量，由于内存打包它会比char的大小更大吗？

Answer 1

这取决于架构和编译器。对于这种特殊情况，您应该是安全的，但请查看Data Structure Padding。

这是excerpt：

x86上C结构的典型对齐

存储数据结构成员   按顺序存储在内存中   成员Data1下面的结构   将始终位于Data2和Data2之前   将始终位于Data3之前：
struct MyData
{
    short Data1;
    short Data2;
    short Data3;
};
如果“短”类型存储在两个中   然后每个成员的内存字节   上面描述的数据结构   将是2字节对齐。 Data1会   偏移量为0，偏移量为2的数据2和   偏移量为4的Data3。大小   结构将是6个字节。

每个成员的类型   结构通常有默认值   对齐，意思是它会，   除非另有要求   程序员，对齐   预先确定的边界。下列   典型的比对有效   来自Microsoft，Borland和。的编译器   编译32位x86时的GNU：


char（一个字节）将以1字节对齐。

短（两个字节）将是2字节对齐。

int（四个字节）将是4字节对齐。

一个浮点数（四个字节）将是4字节对齐的。

双重（8字节）将在Windows上对齐8字节，在Linux上对齐4字节。


这是一个成员的结构   各种类型，总共8个字节   汇编
struct MixedData
{
    char Data1;
    short Data2;
    int Data3;
    char Data4;
};
编译后的数据结构将补充填充字节以确保正确对齐每个成员：
struct MixedData  /* after compilation */
{
    char Data1;
    char Padding0[1]; /* For the following 'short' to be aligned on a 2 byte boundary */
    short Data2;
    int Data3;  
    char Data4;
    char Padding1[3];
};
结构的编译大小是   现在12个字节。重要的是要注意   用最后一个成员填充   所需的字节数   符合最大的类型   结构体。在这种情况下，3个字节   添加到最后一个成员来填补   结构到长字的大小。

可以更改对齐方式   减少记忆的结构   他们需要（或符合   现有格式）通过改变   编译器的对齐（或“打包”）   结构成员。

请求MixedData   上面的结构与一个结构对齐   字节边界将具有编译器   丢弃预先确定的对齐   的成员和没有填充字节   会被插入。

虽然没有标准的方法   定义结构的对齐   成员，一些编译器使用#pragma   指定内部包装的指令   源文件。这是一个例子：
#pragma pack(push)  /* push current alignment to stack */
#pragma pack(1)     /* set alignment to 1 byte boundary */

struct MyPackedData
{
    char Data1;
    long Data2;
    char Data3;
};

#pragma pack(pop)   /* restore original alignment from stack */
这个结构会有编译大小为6个字节。以上指令可以在编译器中找到微软，Borland，GNU等等其他

Answer 2

只要有一个成员，我认为你的假设是安全的。

Answer 3

您列出的案例将在我知道的所有ABI下打包为1字节结构。

但是如果你需要移植处理更复杂的情况，最佳做法是在计算内存大小时始终使用sizeof(struct OneChar)，并在需要通过如下技巧计算地址时获取字段地址的偏移量： / p>

(char*)&(((struct OneChar*)0)->a) - (char*)0

Answer 4

所有a s都具有相同的大小，无论它们是独立的还是在结构内。

结构内部可能发生的是成员之间存在填充......但这也可能发生在“独立”变量中。

Answer 5

当你获取结构的大小时，它包含填充字节。但是，如果您有以下内容：

void fun()
{
    char c;
    int n;
}

编译器可以根据它看到的任何原因自由插入填充。因此，在独立变量的情况下，填充可能就在那里，你只是在结构的情况下无法知道它。

Answer 6

各种编译器将优化以在结构之间或结尾处添加填充。因此，在所有编译器或平台上假设分配的大小看起来并不安全。检查编译器选项以设置struct padding。

例如，Visual Studio使用#pragma pack指令覆盖默认优化。

struct的大小和相应的变量

6 个答案: