紧缩对齐(#pragma pack(n))专题分析课件.doc

第15道题测试紧缩对齐(packing alignment)概念,其中【1】和【3】12字节；【2】9字节;大多数人都误解了所有的成员都是以#pragma pack (n)字节对齐,其默认对齐也不是两个字节,干建的文章分析的不是很正确,其实对齐的规则是,每个成员按其类型的对齐参数(这个类型的大小)和指定对齐参数(#pragma pack (n))中较小的一个对齐,并且结构的长度必须为结构成员中最长长度的整数倍,不够就补空字节(其中n可以为1, 2, 4, 8,或者16),总体上分两步走就可以计算出结构的长度; 这里有四点很重要: 1.每个成员分别按自己的方式对齐,并能最小化长度 2.复杂类型(如结构)的默认对齐方式是它最长的成员的对齐方式,这样在成员是复杂类型时,可以最小化长度. 3.对齐后的长度必须是成员中最大的对齐参数的整数倍,这样在处理数组时可以保证每一项都边界对齐 4.不论类型是什么,对齐的边界一定是1,2,4,8,16,32,64..….中一个的整数倍. 下面先从例子和C编译器对结构空间缺省的分配#pragma pack(4) typedef struct { int aa; char a; short b; char c; }CPerf4; #pragma pack(2) typedef struct { char a; short b; char c; }CPerf5; sizeof(CPerf4)结果为12，CPerf5去掉第一个成员变量, sizeof(CPerf5)为6 #pragma pack规定的对齐长度，实际可以使用规则分两步走： [1] 结构，联合，或者C++中类的数据成员，第一个数据成员放在偏移为0的地方，以后每个数据成员的对齐，按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中最小的那个进行。也就是说，当的值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个#pragma pack(n)值的大小将不产生任何效果。 [2] 结构整体的对齐，则按照结构体中最大的数据成员 和 #pragma pack指定值之间最小的那个进行。 具体解释如下: #pragma pack(4) typedef struct { 　int aa; /*第一个成员，放在[0,3]偏移的位置*/ 　char a;/*第二个成员，自身长为1，#pragma pack(4),取小值，也就是1，所以 这个成员按一字节对齐，放在偏移[4]的位置*/ 　short b;/*第三个成员，自身长2，#pragma pack(4)，取2，按2字节对齐，所 以放在偏[6,7]的位置*/ 　char c; /*第四个，自身长为1，放在[8]的位置*/ }CPerf4; 内存布局示意图(白色框为填充字节) 这个结构实际占据的内存空间是9字节,结构之间的对齐，是按照结构内部最大的成员的长度，和#pragma pack规定的值之中较小的一个对齐的。所以这个例子中，结构之间对齐的长度是min(sizeof(int),4)，也就是4; 9按照4字节对齐(4的倍数)的结果是12，填充3个字节所以sizeof(CPerf4)是12。 #pragma pack(2) typedef struct { char a; /*第一个成员，放在[0]偏移的位置*/short b;/*第二个成员，自身长2，#pragma pack(4)，取2，按2字节对齐，所以 放在偏移[2,3]的位置。*/char c; /*第三个，自身长为1，放在[4]的位置。*/ }CPerf5 内存布局示意图(白色框为填充字节) 整个结构的大小是5字节，按照min(sizeof(short),2)字节对齐，也就是2字节对齐，结果是6,所以sizeof(CPerf5)是6。 对例子[1]中的第一个结构改为按2字节对齐，9按2对齐的结果是10 #pragma pack(2) typedef struct { 　int aa; /*第一个成员，放在[0,3]偏移的位置*/ 　char a;/*第二个成员，自身长为1，#pragma pack(2),取小值，也就是1，所以 这个成员按一字节对齐，放在偏移[4]的位置。*/ 　short b;/*第三个成员，自身长2，#pragma pack(2)，取2，按2字节对齐，所 以放在偏移[6,7]的位置。*/ 　char c; /*第四个，自身长为1，放在[8]的位置。*/ }; 内存布局示意图(白色框为填充字节) 例子[2]: #pragma pack(8) struct s1 { short a; long b; }; struct s2 { char c; struct s1 d; double e