内存中数据对齐（#pragma pack的用法）

结构体对齐的具体含义（#pragma pack的用法）

在C语言中，结构是一种复合数据类型，其构成元素既可以是基本数据类型（如int、long、float等）的变量，也可以是一些复合数据类型（如数组、结构、联合等）的数据单元。在结构中，编译器为结构的每个成员按其自然对界（alignment）条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储，第一个成员的地址和整个结构的地址相同。

 

更改C编译器的缺省字节对齐方式

在缺省情况下，C编译器为每一个变量或是数据单元按其自然对界条件分配空间。一般地，可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件：

     · 使用伪指令#pragma pack (n)，C编译器将按照n个字节对齐。

     · 使用伪指令#pragma pack ()，取消自定义字节对齐方式。

另外，还有如下的一种方式：

     · __attribute((aligned (n)))，让所作用的结构成员对齐在n字节自然边界上。如果结构中有成员的长度大于n，则按照最大成员的长度来对齐。

     · __attribute__ ((packed))，取消结构在编译过程中的优化对齐，按照实际占用字节数进行对齐。

 

 

朋友帖了如下一段代码：

　　#pragma pack(4)

　　class TestB

　　{

　　public:

　　　　int aa;

　　　　char a;

　　　　short b;

　　　　char c;

　　};

　　int nSize = sizeof(TestB);

　　这里nSize结果为12(与没有用#pragma pack(4) 一样)，在预料之中。

　　现在去掉第一个成员变量为如下代码：

　　#pragma pack(4)

　　class TestC

　　{

　　public:

　　　　char a;

　　　　short b;

　　　　char c;

　　};

　　int nSize = sizeof(TestC);

　　结果显示nSize为6(与没有用#pragma pack(4) 一样)，因为是按照short的size来对齐的。

 

 

关于struct的使用方法

struct是一种复合数据类型，其构成元素既可以是基本数据类型（如int、long、float等）的变量，也可以是一些复合数据类型（如array、struct、union等）的数据单元。对于结构体，编译器会自动进行成员变量的对齐，以提高运算效率。缺省情况下，编译器为结构体的每个成员按其自然对界（natural alignment）条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储，第一个成员的地址和整个结构的地址相同。

　自然对界是指按结构体的成员中size最大的成员对齐。

 

#pragma pack规定的对齐长度，实际使用的规则是：

结构，联合，或者类的数据成员，第一个放在偏移为0的地方，以后每个数据成员的对齐，按照#pragma pack指定的数值和结构体的自然对齐长度中比较小的那个进行。

也就是说，当#pragma pack的值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个值的大小将不产生任何效果。

结构体的对齐，按照结构体中size最大的数据成员和#pragma pack指定值之间，较小的那个进行。

 

具体解释

#pragma pack(4)

　　class TestB

　　{

　　public:

　　　　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，所以放在偏移[6,7]的位置。

　　　　char c; //第四个，自身长为1，放在[8]的位置。

　　};

这个类实际占据的内存空间是9字节

类之间的对齐，是按照类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，类之间对齐的长度是min(sizeof(int),4)，也就是4。

9按照4字节圆整的结果是12，所以sizeof(TestB)是12。

 

如果

#pragma pack(2)

class TestB

　　{

　　public:

　　　　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，所以放在偏移[6,7]的位置。

　　　　char c; //第四个，自身长为1，放在[8]的位置。

　　};

//可以看出，上面的位置完全没有变化，只是类之间改为按2字节对齐，9按2圆整的结果是10。

//所以 sizeof(TestB)是10。

最后看原贴：

现在去掉第一个成员变量为如下代码：

　　#pragma pack(4)

　　class TestC

　　{

　　public:

　　　　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。

　　};

//整个类的大小是5字节，按照min(sizeof(short),4)字节对齐
，也就是2字节对齐，结果是6

//所以sizeof(TestC)是6。

在Linux下面就是

#define __PACKED_ATTR __attribute__ ((__packed__))

 

typedef struct {

char p[3] __PACKED_ATTR;

long i __PACKED_ATTR;

} test ;

 

typedef struct {

char p[3];

long i;

} test1;

 

gcc test.c 编译后，它们的大小就是7,8了

 

 

windows下面默认的是#pragma pack（8）

因为编译器在编译时会对程序进行优化，以便加快访问速度，所以一般都会按照2的倍数进行字节对齐。用这个宏就是为了防止编译器对结构的定义进行对齐。

#pragma(push,n)用来设置警告消息的等级