C语言结构体在内存中的存储情况探究------内存对齐

时间:2024-04-29 08:05:24

条件(先看一下各个基本类型都占几个字节):

void size_(){
printf("char类型:%d\n", sizeof(char));
printf("int类型:%d\n", sizeof(int));
printf("float类型:%d\n", sizeof(float));
printf("double类型:%d\n", sizeof(double));
return;
}

结果:

C语言结构体在内存中的存储情况探究------内存对齐


先来一下, 这个结构体在内存中占有多少个字节的内存呢?

typedef struct mystruct{  /*结构1*/
int i_int;
char c_char;
char s_char[];
}MYSTRUCT;

这个呢(交换数据成员顺序)?

typedef struct mystruct{   /*结构体2*/
char c_char;
int i_int;
char s_char[];
}MYSTRUCT;

现在让它自己告诉我们

int main()
{
MYSTRUCT my_st = {};
int size_struct = sizeof(my_st);
printf("%d\n", (int)&my_st.i_int);
printf("%d\n", (int)&my_st.c_char);
printf("%d\n", (int)my_st.s_char);
printf("占用内存大小:%d 个字节\n", size_struct); return ;
}

首先看结构体1的结果

C语言结构体在内存中的存储情况探究------内存对齐

可以看出:int占有4个字节, char占有了1个字节, 那么后面char类型的数组占有了11个字节

这是什么鬼?明明定义了char数组长度为9为什么会是11

别着急继续向下看

查看结构体2的结果(难道不是16?)

C语言结构体在内存中的存储情况探究------内存对齐

哈哈, 竟然又出来个20


揭晓答案

这是因为结构体的存储存在内存对齐机制,也就是  < 结构体大小能被最宽基本类型成员大小所整除 >

基本类型指的是 char  int  double 等,这样的对齐机制使得寻址更加方便


为什么结构体1占有16个字节

因为单个char成员会与其下面的char类型数组组合在一起  也就是相当于一个char类型的长度为10的数组

其中最宽基本类型为 int  占4个字节  而后面的 ”char[10]“数组要满足是int占有4个字节的整数倍最小的就是12, 所以共16个字节


为什么结构体2占有20个字节

第一个成员为char单个字符, 其后面是一个int类型,不能结合故要给char分配4个字节

后面的char数组当然还要分配12个字节, 所以4+4+12=20个字节


了解了对齐机制后再来分析一个

typedef struct mystruct{   /*结构体3*/
char c_char;
double d_double;
int i_int;
char s_char[];
}MYSTRUCT;

分析

最宽基本类型是 double 占有8个字节----------------------------------------------------------------8

第一个char占有1个, 但是要补齐为8个字节---------------------------------------------------------8

后面的int占有4个,相当于4个char类型,与char数组结合为 ”char[4+9]“ , 要补齐为16个字节----16

得到结果-------------------------------------------------------------------------------------------32

验证一下

C语言结构体在内存中的存储情况探究------内存对齐

果然就是这样


本节完......

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