C++口试题之布局体内存对齐计较题目总结大全

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本文给各人先容的是关于C++布局体内存对齐计较的相干内容，内存对齐计较可谓是笔试题的必考题，可是怎样凭证计较原则算出正确谜底一开始也不是很轻易的事，以是专门通过例子来温习下关于布局体内存对齐的计较题目。话不多说，来一路看看具体先容吧。

编译情形：vs2015

对齐原则：

      原则1：数据成员对齐法则：布局(struct)(或连系(union))的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的处所，往后每个数据成员的对齐凭证#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中，较量小的谁人举办。

      原则2：布局(或连系)的整体对齐法则：在数据成员完成各自对齐之后，布局(或连系)自己也要举办对齐，对齐将凭证#pragma pack指定的数值和布局(或连系)最大数据成员长度中，较量小的谁人举办。

      原则3：布局体作为成员：假如一个布局里有某些布局体成员，则布局体成员要从其内部最大元素巨细的整数倍地点开始存储。

默认对齐值：

Linux 默认#pragma pack(4)

window 默认#pragma pack(8)

注：可以通过预编译呼吁#pragma pack(n) ，n=1,2,4,8,16来改变这一系数，个中的n就是指定的“对齐系数”。

例一：一字节对齐

第一步： 成员数据对齐

#pragma pack(1)
struct AA {
 int a; //长度4 < 1 按1对齐；偏移量为0；存放位置区间[0,3]
 char b; //长度1 = 1 按1对齐；偏移量为4；存放位置区间[4]
 short c; //长度2 > 1 按1对齐；偏移量为5；存放位置区间[5,6]
 char d; //长度1 = 1 按1对齐；偏移量为6；存放位置区间[7]
 //整体存放在[0~7]位置区间中，共八个字节。
};
#pragma pack()

第二步： 整体对齐

整体对齐系数 = min((max(int,short,char),1) = 1，以是不必要再举办整体对齐。整体巨细就为8。

图示如下：

例二：二字节对齐

第一步： 成员数据对齐

#pragma pack(2)
struct AA {
 int a; //长度4 > 2 按2对齐；偏移量为0；存放位置区间[0,3]
 char b; //长度1 < 2 按1对齐；偏移量为4；存放位置区间[4]
 short c; //长度2 = 2 按2对齐；偏移量要晋升到2的倍数6；存放位置区间[6,7]
 char d; //长度1 < 2 按1对齐；偏移量为7；存放位置区间[8]；共九个字节
};
#pragma pack()

第二步： 整体对齐

整体对齐系数 = min((max(int,2) = 2，将9晋升到2的倍数，则为10.以是最终功效为10个字节。

图示如下：（X为补齐部门）

例三：四字节对齐

第一步： 成员数据对齐

#pragma pack(4)
struct AA {
 int a; //长度4 = 4 按4对齐；偏移量为0；存放位置区间[0,3]
 char b; //长度1 < 4 按1对齐；偏移量为4；存放位置区间[4]
 short c; //长度2 < 4 按2对齐；偏移量要晋升到2的倍数6；存放位置区间[6,7]
 char d; //长度1 < 4 按1对齐；偏移量为7；存放位置区间[8]；总巨细为9
};
#pragma pack()

第二步： 整体对齐

整体对齐系数 = min((max(int,4) = 4，将9晋升到4的倍数，则为12.以是最终功效为12个字节。

图示如下：（X为补齐部门）

例三：八字节对齐

第一步： 成员数据对齐

#pragma pack(8)
struct AA {
 int a; //长度4 < 8 按4对齐；偏移量为0；存放位置区间[0,3]
 char b; //长度1 < 8 按1对齐；偏移量为4；存放位置区间[4]
 short c; //长度2 < 8 按2对齐；偏移量要晋升到2的倍数6；存放位置区间[6,7]
 char d; //长度1 < 8 按1对齐；偏移量为7；存放位置区间[8]，总巨细为9
};
#pragma pack()

第二步： 整体对齐

整体对齐系数 = min((max(int,8) = 4，将9晋升到4的倍数，则为12.以是最终功效为12个字节。图示如上。

注：可以通过stddef.h库中的offsetof宏来查察对应布局体元素的偏移量。

例四：布局体中包括布局体的运算

整体计较进程如下

struct EE
{
 int a; //长度4 < 8 按4对齐；偏移量为0；存放位置区间[0,3]
 char b; //长度1 < 8 按1对齐；偏移量为4；存放位置区间[4]
 short c; //长度2 < 8 按2对齐；偏移量由5晋升到6；存放位置区间[6,7]
 //布局体内部最大元素为int,因为偏移量为8恰恰是4的整数倍，以是从8开始存放接下来的struct FF
 struct FF
 {
 int a1; //长度4 < 8 按4对齐；偏移量为8；存放位置区间[8,11]
 char b1; //长度1 < 8 按1对齐；偏移量为12；存放位置区间[12]
 short c1; //长度2 < 8 按2对齐；偏移量为13,晋升到2的倍数14；存放位置区间[14,15]
 char d1; //长度1 < 8 按1对齐；偏移量为16；存放位置区间[16]
 };
 //整体对齐系数 = min((max(int,8) = 4，将内存巨细由17补齐到4的整数倍20
 char d;  //长度1 < 8 按1对齐；偏移量为21；存放位置区间[21]
 //整体对齐系数 = min((max(int,8) = 4，将内存巨细由21补齐到4的整数倍24
};

图示如下：

例五：再来一个嵌套布局体的计较

（编辑：湖南网）

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