关于C/C++中结构体（Struct）类型的sizeof结果的探讨

关于C/C++中结构体（Struct）类型的sizeof结果的探讨

看了很多关于sizeof（）的使用解释和说明，对于内置类型来说，基本没有什么问题，但是一旦将sizeof()用于结构体类型或其变量，就有点犯晕。很多地方没有给出一个可以套用的模式来说明其所得的结果是什么，有的说到了字节对其问题，例如，CPU的优化规则：对于n个字节的元素，它的首地址能被n整除，才能过的最好的性能。但是仅仅利用这一规则来推算sizeof的结果有时是不正确的。这也说明编译器并不是简单的按照这一规则进行地址分配。有的地方说了什么按字节对齐，大部分说的是按4字节对齐的方式进行推算，按字节对齐的目的很清楚，就是为了避免去一个数访问两次地址，例如，机器字为四个字节，系统为了提高速度，总是按四的倍数的方式存取内存，如果一个变量分配的地址是5（0为首地址）那么，需要首先取出地址编号为4-7的字节的内容，而后将第四个字节的内容舍弃，只保留第五到第七字节的，而后再去取8-11位置的字节，将编号8的字节拼接到上次取出的后三个字节后面，9-11舍弃不用，很明显，这样会严重的降低系统的性能。因此，编译器总是按字节对齐的方式分配地址，对于struct类型的分配，不能简单的按上面说的两种情况去推算，因为编译器并不是简单的那样做。下面探讨一下struct型的地址分配规律。

struct A

{

char a1;

char a2;

char a3;

};

结果为3；按一个字节对齐

struct A1

{

char a1;

char a2;

short a3;

};

结果为 4；按两个字节对齐

struct B

{

short a1;

short a2;

short a3;

};

结果为 6 。按两个字节对齐

struct B1

{

short a1;

short a2;

short a3

int a4;

};

结果为 12；按四个字节对齐

struct C

{

int a1;

int a2;

int a3;

};

结果为12; 按四个字节对齐

struct C1

{

int a1;

double d;

float f;
short s;

char c;

};

结果为 24 。按八个字节对齐

通过上面的测试我们可以看到，编译器在处理struct型的地址分配是有规律可循的，但并不是简答的按照上面的两种情况去做。而是更加的复杂一下：

1.首先确定本sizeof（）中struct按几个字节对齐。很明显，是按结构体中的成员中的最大的那个类型字节数对齐。

2. 其次，保证分配是按1中确定的字节数对齐。也即是说，一是保证相对地址能够被其自身大小n整除 ，二是不能够取一个数访问两次地址。

下面在看一种情况

struct C2

{

int a1;
double d;
float f;

short s;
char c;

};

struct A2
{
char a1;
C2 c；
};
结果为 32；
其实对于成员是结构体类型的情况，只要将其展开即可。将其成员按顺序放入父结构体中即可。