文章开始,先看一个结构体的代码: //爱立信2011笔试 360 2011笔试均涉及

struct node{
    int a;
    int b;
};

问:sizeof(Node)是多少? 答案很简单,在32位机器上,一个int是4个字节,两个int就是8个字节,sizeof(Node)就是8。

好的,上面那个答案确实是8,那么再看下面这个结构体:

struct node{
    char a;
    int b;
};

问:这个时候sizeof(Node)又是多少呢? int是4个字节,char是1个字节,答案是5?

这回,没有那么幸运,经过在机器上的操作,答案是8! Why?

实际上,这不是语言的问题,你在ANSI C中找不到为什么会这样!甚至你在不同的体系结构、不同的编译器下会得到不同的答案。那么,到底是谁把5改成了8呢?

这就引入了一个概念,叫做“内存对齐”。所谓的内存对齐,是指一种计算机体系结构(如X86)对基本数据类型的存储位置有限制,要求其地址为某个数的倍数,通常这个数为4或8。这种要求会简化处理器的设计以及提升数据访问的效率。至于为什么会有这样的设计,简单的说访存总线的位数固定,以32位总线为例,地址总线的地址总是4对齐的,所以数据也四对齐的话,一个周期内就可以把数据读出。这里不理解的话可以跳过去,只要记得对齐这回事儿就行了。如果想更深入的理解,可以看这里另一篇文章

知道这个之后,那么我们就可以理解,实际上是编译器为了效率,在相邻的变量之间放置了一些填充字节来保证数据的对齐。X86结构是4对齐的,所以sizeof(Node)是8不是5。

再来看一个例子:

struct node{
    int a;
    char b;
    char c;
    int d;
    char d;
};

这时的sizeof(Node)是多少呢?没错,是16。

好的,既然我们知道对齐是由编译器来作的,那么我们可不可以更改对齐数呢? 答案是可以的,在C语言中,我们可以通过

#pragma pack(n)

来更改对齐模数。

注:以上都是在现x86 linux下使用gcc编译器验证,不乏有其他系统和编译器会得到不同的结果。

再让我们来看个例子:

        struct node {
                double a;
                int b;
                int c;
                char d;
        };

这个时候的sizeof(node)是多少?20?24?

其实,这个时候你会发现,当你在windows上使用VC编译的时候,你会得到24;当你在linux上使用gcc编译的时候,你会得到20!其实,这恰好说明这种数据的对齐是由编译器决定的!在VC中规定, 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除;而在gcc中规定对齐模数最大只能是4,也就是说,即使结构体中有double类型,对齐模数还是4,所以数据是按照1,2,4对齐的。所以,在两个不同编译器上,你得到了不同的答案!

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1 Response » to “结构体的sizeof到底多大?”

  1. [...] 结构体的sizeof到底多大? 在VC中规定, 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除;而在gcc中规定对齐模数最大只能是4,也就是说,即使结构体中有double类型,对齐模数还是4。 [...]

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