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#pragma pack的作用

C語言 閱讀(3.29W)

C語言中,結構是一種複合資料型別,其構成元素既可以是基本資料型別(如int、long、float等)的變數,也可以是一些複合資料型別(如陣列、結構、聯合等)的資料單元。在結構中,編譯器為結構的每個成員按其自然對界(alignment)條件分配空間。各個成員按照它們被宣告的順序在記憶體中順序儲存,第一個成員的地址和整個結構的地址相同。以下是小編為大家搜尋整理的#pragma pack的作用,希望能給大家帶來幫助!更多精彩內容請持續關注我們應屆畢業生考試網!

#pragma pack的作用

例如,下面的結構各成員空間分配情況:

struct test

{

char x1;

short x2;

float x3;

char x4;

};

結 構的第一個成員x1,其偏移地址為0,佔據了第1個位元組。第二個成員x2為short型別,其起始地址必須2位元組 對界,因此,編譯器在x2和x1之間填充了一個空位元組。結構的第三個成員x3和第四個成員x4恰好落在其自然對界地址上,在它們前面不需要額外的填充字 節。在test結構中,成員x3要求4位元組對界,是該結構所有成員中要求的最大對界單元,因而test結構的自然對界條件為4位元組,編譯器在成員x4後面 填充了3個空位元組。整個結構所佔據空間為12位元組。

更改C編譯器的預設位元組對齊方式在預設情況下,C編譯器為每一個變數或是資料單元按其自然對界條件分配空間。一般地,可以通過下面的方法來改變預設的對界條件:

· 使用偽指令#pragma pack (n),C編譯器將按照n個位元組對齊。

· 使用偽指令#pragma pack (),取消自定義位元組對齊方式。

另外,還有如下的一種方式:

· __attribute((aligned (n))),讓所作用的結構成員對齊在n位元組自然邊界上。如果結構中有成員的長度大於n,則按照最大成員的長度來對齊。

· __attribute__ ((packed)),取消結構在編譯過程中的優化對齊,按照實際佔用位元組數進行對齊。

以上的n = 1, 2, 4, 8, 16... 第一種方式較為常見。

下面有一道在 CSDN論壇 上討論火熱的題:

Intel和微軟等公司同時出現的面試題

#pragma pack(8)

struct s1{

short a;

long b;

};

struct s2{

char c;

s1 d;

long long e;

};

#pragma pack()

of(s2) = ?

2.s2的c後面空了幾個位元組接著是d?

結果如下:

sizeof(S2)結果為24.

成員對齊有一個重要的條件,即每個成員分別對齊.即每個成員按自己的'方式對齊.

也就是說上面雖然指定了按8位元組對齊,但並不是所有的成員都是以8位元組對齊.其對齊的規則是,每個成員按其型別的對齊引數(通常是這個型別的大小)和指定對齊引數(這裡是8位元組)中較小的一個對齊.並且結構的長度必須為所用過的所有對齊引數的整數倍,不夠就補空位元組.

S1中,成員a是1位元組預設按1位元組對齊,指定對齊引數為8,這兩個值中取1,a按1位元組對齊;成員b是4個位元組,預設是按4位元組對齊,這時就按4位元組對齊,所以sizeof(S1)應該為8;

S2 中,c和S1中的a一樣,按1位元組對齊,而d 是個結構,它是8個位元組,它按什麼對齊呢?對於結構來說,它的預設對齊方式就是它的所有成員使用的對齊引數中最大的一個,S1的就是4.所以,成員d就是 按4位元組對齊.成員e是8個位元組,它是預設按8位元組對齊,和指定的一樣,所以它對到8位元組的邊界上,這時,已經使用了12個位元組了,所以又添加了4個位元組 的空,從第16個位元組開始放置成員e.這時,長度為24,已經可以被8(成員e按8位元組對齊)整除.這樣,一共使用了24個位元組.

a b

S1的記憶體佈局:11**,1111,

c S1.a S1.b d

S2的記憶體佈局:1***,11**,1111,****11111111

這裡有三點很重要:

1.每個成員分別按自己的方式對齊,並能最小化長度

2.複雜型別(如結構)的預設對齊方式是它最長的成員的對齊方式,這樣在成員是複雜型別時,可以最小化長度

3.對齊後的長度必須是成員中最大的對齊引數的整數倍,這樣在處理陣列時可以保證每一項都邊界對齊

補充一下,對於陣列,比如:

char a[3];這種,它的對齊方式和分別寫3個char是一樣的.也就是說它還是按1個位元組對齊.

如果寫: typedef char Array3[3];

Array3這種型別的對齊方式還是按1個位元組對齊,而不是按它的長度.

不論型別是什麼,對齊的邊界一定是1,2,4,8,16,32,64....中的一個.