Data structure alignment

Question

当我发现这个struct的大小时，我正在经历结构成员对齐和结构填充概念的概念......

struct node{
  int b;
  char a;
 };

...是8个字节（即它包含3个字节的填充），而这个struct的大小......

struct node{
  char a;
};

...只有1个字节。为什么后者没有填充？

Answer 1

请记住这两个填充规则：

仅当结构成员后跟具有更大对齐要求的成员或结构的结束时才会插入填充。
最后一个成员填充所需的字节数，以便结构的总大小应该是任何结构成员的最大对齐的倍数。

第二个结构中的成员a后面没有任何具有更大对齐的成员或成员，它也是最大的对齐成员，这意味着 - 无填充。

请阅读此answer以获取更详细的说明。

Answer 2

Data structure alignment

奇妙地描述here。

假设您有这种结构：

struct  {
    char a[3];
    short int b;
    long int c;
    char d[3];
    };

现在，您可能认为应该可以将此结构打包到内存中，如下所示：

+-------+-------+-------+-------+
|           a           |   b   |
+-------+-------+-------+-------+
|   b   |           c           |
+-------+-------+-------+-------+
|   c   |           d           |
+-------+-------+-------+-------+

但是如果编译器像这样安排它，它在处理器上要容易得多：

+-------+-------+-------+
|           a           |
+-------+-------+-------+
|       b       |
+-------+-------+-------+-------+
|               c               |
+-------+-------+-------+-------+
|           d           |
+-------+-------+-------+

在＆＃39;＆＃39;包装＆＃39;＆＃39;版本，注意你和我至少有点难以看到b和c字段是如何环绕的？简而言之，处理器也很难。因此，大多数编译器都会填充＆＃39;＆＃39;＆＃39;结构（好像有额外的，不可见的字段），如下所示：

+-------+-------+-------+-------+
|           a           | pad1  |
+-------+-------+-------+-------+
|       b       |     pad2      |
+-------+-------+-------+-------+
|               c               |
+-------+-------+-------+-------+
|           d           | pad3  |
+-------+-------+-------+-------+

^{这篇文章解释了填充是如何完成的，而不是为什么要填充。请参考haccks＆＃39;回答为什么要这样做。}

Answer 3

struct成员的填充和对齐完全由编译器决定，除了在第一个成员之前不能有任何填充。话虽如此，编译器通常选择填充以用于对齐目的，特别是

同一结构的所有成员可以同时最佳地对齐，
在structs数组中，如果第一个数组元素的成员以最佳方式对齐，那么所有其他元素的成员就是如此。

根据这些和类似的要求，编译器通常选择最少量的填充（理想情况下根本没有填充）。如果不同的成员类型具有不同的对齐要求，则上述考虑因素需要将struct表示填充到具有最严格对齐要求的成员大小的倍数。它们可能还需要成员之间的填充，具体取决于成员的类型及其顺序。

计算结构的大小

3 个答案:

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