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[C++知识库]C语言结构体大小计算(图解)

1.普通结构体的大小计算

普通结构体的大小计算是十分简单的,只要遵循对齐规则,一般都能够得出正确结果

结构体对齐规则:

1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。

⒉其他成员变量要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址处。

对齐数=编译器默认对齐数与该成员大小的较小值

VS中默认的值为8,不同的编译器默认对齐数有所不同,默认对齐数可以通过#pragma pack()改变。

3.结构体总大小为最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数)的整数倍。

下面我们举一个例子来深入了解普通结构体大小计算的方法

我们不妨举一个比较复杂的例子

struct STU
{
	char x;
	int y;
	double z;
	char a;
	short b;
	long c;
}s;
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(s));
	return 0;
}

首先我们知道char的大小为1个字节,所以它的对齐数为1;

?x占一个字节,接下来是int y,由于y的大小为4个字节,因此与默认对齐数8相比,它的对齐数为4,它要对齐到4的整数倍的地址处开始存储,如下图

白色部分表示被浪费的内存,可以看出,增加一个字节,偏移量加1.

接下来存储double z,由于double的大小为8个字节,与默认对齐数相等,所以对齐数为8,如下图存储

?

接下来再次存储char a,由于它的大小为1,因此偏移量为1,在任何位置都是可以存储的,不需要考虑对齐数

?

接下来存储short b,short的大小为2个字节,小于默认对齐数,因此对齐数为2,要从偏移量为2的倍数18处开始存储,如下图

?

?最后只剩下一个long c,long的大小为4个字节,小于默认对齐数,因此对齐数为4,要从偏移量为4的倍数20处开始存储,如下图

此时我们数一下一共占据了24个字节,由于24恰好是最大对齐数的整数倍,因此这个普通结构体的大小为24字节,运行结果如下图

?

?

2.嵌套结构体的结构体大小

首先计算嵌套结构体的大小,我们要先计算从嵌套结构体的大小,不妨以上面计算的普通结构体为嵌套结构体构造一个结构体,如下:

struct STU
{
	char x;
	int y;
	double z;
	char a;
	short b;
	long c;
}s;
struct SSTU
{
	char m;
	int x;
	struct STU s;
	double n;
	
}m;
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(m));
	return 0;
}

从上面普通结构体我们知道了struct STU s的大小为24个字节,在这里我们把它看成一个整体,

那么有人会疑惑,它的对齐数是多少呢?嵌套结构体的对齐数取嵌套结构体内部元素的最大对齐数。

因此s的对齐数为8,接下来我们只需要按照普通结构体大小的计算方法进行计算就行了,有上面讲解的基础,我就不在一步一步进行讲解,如下图

?此时我们可以计算得到一个占了40个字节,那么这个嵌套结构体的结构体中的最大对齐数就是s的对齐数8,所以40是8的整数倍,所以这个嵌套结构体的结构体的大小为40字节。

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加:2022-09-21 00:08:17  更:2022-09-21 00:12:07 
 
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