Question

我对

提供的答案有疑问

@ dan04。 What is aligned memory allocation?

特别是，如果我有这样的事情：

int main(){
      int num;  // 4byte
      char s;   // 1byte
      int *ptr;


}

如果我有32位机器，你认为默认情况下它仍会填充数据吗？

在上一个问题中，有人询问struct，我问的是main中声明的变量。

更新

a = 2 bytes 
b = 4 bytes
c = 1 byte
d = 1 byte



 0 1 2 3 4 5 6 7
|a|a|b|b|b|b|c|d|  bytes
|       |       |  words

Answer 1

这没有规则。这取决于您使用的实现。此外，它可能会根据编译器选项而改变。您可以做的最好是打印每个变量的地址。然后你可以看到内存布局是怎样的。

这样的事情：

int main(void)
{
  int num; 
  char s;   
  int *ptr;

  printf("num: %p - size %zu\n", (void*)&num, sizeof num);
  printf("s  : %p - size %zu\n", (void*)&s, sizeof s);
  printf("ptr: %p - size %zu\n", (void*)&ptr, sizeof ptr);

  return 0;
}

可能的输出：

num: 0x7ffee97fce84 - size 4
s  : 0x7ffee97fce83 - size 1
ptr: 0x7ffee97fce88 - size 8

另请注意，如果您不接受变量的地址（&），编译器可能会优化您的代码，以便变量永远不会被放入内存中。

通常，对齐通常是为了从所使用的HW平台中获得最佳性能。这通常意味着变量与其大小对齐，或者对于大小大于4的变量至少4字节对齐。

<强>更新

OP在更新中给出了一个特定的布局示例，并询问是否可以/将要发生该布局。

答案是：这是依赖于实现的

所以原则上它可能发生在某个特定的系统上。这就是说我怀疑它会在任何主流系统上发生。

还有另一个使用 gcc -O3

编译的代码示例

int main(void)
{
  short s1;
  int i1;
  char c1;
  int i2;
  char c2;


  printf("s1: %p - size %zu\n", (void*)&s1, sizeof s1);
  printf("i1: %p - size %zu\n", (void*)&i1, sizeof i1);
  printf("c1: %p - size %zu\n", (void*)&c1, sizeof c1);
  printf("i2: %p - size %zu\n", (void*)&i2, sizeof i2);
  printf("c2: %p - size %zu\n", (void*)&c2, sizeof c2);

  return 0;
}

我的系统输出：

s1: 0x7ffd222fc146 - size 2   <-- 2 byte aligned
i1: 0x7ffd222fc148 - size 4   <-- 4 byte aligned
c1: 0x7ffd222fc144 - size 1
i2: 0x7ffd222fc14c - size 4   <-- 4 byte aligned
c2: 0x7ffd222fc145 - size 1

注意内存中的位置与代码中定义的顺序变量的不同之处。这确保了良好的对齐。

按地址排序：

c1: 0x7ffd222fc144 - size 1
c2: 0x7ffd222fc145 - size 1
s1: 0x7ffd222fc146 - size 2   <-- 2 byte aligned
i1: 0x7ffd222fc148 - size 4   <-- 4 byte aligned
i2: 0x7ffd222fc14c - size 4   <-- 4 byte aligned

再次回答更新问题：

在大多数系统上，我怀疑你会看到一个4字节变量放在地址xxx2，xxx6或xxxa，xxxe。但是，系统可能存在于可能发生的地方。

Answer 2

很难准确预测，但肯定会有一些填充。以这两个代码为例（我在Coliru上运行它们，64位机器）

    #include<iostream>
#include <vector>
using namespace std;

//#pragma pack(push,1)
int main(){    
      int num1(5);  // 4byte
      int num2(3);   // 4byte
      char c1[2];
      c1[0]='a';
      c1[1]='a';
      cout << &num1 << " " << &num2 << " "  << endl;     
      cout << sizeof(c1) << " " << &c1 << endl;

}
//#pragma pack(pop)




    #include<iostream>
#include <vector>
using namespace std;

//#pragma pack(push,1)
int main(){    
      int num1(5);  // 4byte
      int num2(3);   // 4byte
      char c1[1];
      c1[0]='a';
      cout << &num1 << " " << &num2 << " "  << endl;     
      cout << sizeof(c1) << " " << &c1 << endl;

}
//#pragma pack(pop)

第一个节目输出：

0x7fff3e1f9de8 0x7fff3e1f9dec 
2 0x7fff3e1f9de0

第二个节目输出：

0x7fffdca72538 0x7fffdca7253c 
1 0x7fffdca72537

你绝对可以注意到第一个程序中有一个填充，查看我们可以看到的地址：第一个程序：CHAR | CHAR | 6-BYTE PADDING | INT | INT 第二个程序：CHAR | INT | INT

所以对于基本问题，是的，默认情况下可能是填充。我也尝试使用pragma pack来避免填充，与struct的情况相反，我没有设法避免填充，因为输出完全相同。

混淆数据地址对齐

2 个答案: