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C/C++ 里的字节对齐问题(转)

1. 什么是字节对齐?


 

  在C语言中,结构是一种复合数据类型,其构成元素既可以是基本数据类型(如int、long、float等)的变量,也可以是一些复合数据类型(如数组、结构、联合等)的数据单元。在结构中,编译器为结构的每个成员按其自然边界(alignment)分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储,第一个成员的地址和整个结构的地址相同。

  为了使CPU能够对变量进行快速的访问,变量的起始地址应该具有某些特性,即所谓的”对齐”. 比如4字节的int型,其起始地址应该位于4字节的边界上,即起始地址能够被4整除.

2. 字节对齐有什么作用?


 

  字节对齐的作用不仅是便于cpu快速访问,同时合理的利用字节对齐可以有效地节省存储空间。

  对于32位机来说,4字节对齐能够使cpu访问速度提高,比如说一个long类型的变量,如果跨越了4字节边界存储,那么cpu要读取两次,这样效率就低了。但是在32位机中使用1字节或者2字节对齐,反而会使变量访问速度降低。所以这要考虑处理器类型,另外还得考虑编译器的类型。在vc中默认是4字节对齐的,GNU gcc 也是默认4字节对齐。

3. 更改C编译器的缺省字节对齐方式


 

  在缺省情况下,C编译器为每一个变量或是数据单元按其自然对界条件分配空间。一般地,可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件:
  · 使用伪指令#pragma pack (n),C编译器将按照n个字节对齐。
  · 使用伪指令#pragma pack (),取消自定义字节对齐方式。

  另外,还有如下的一种方式:
  · __attribute((aligned (n))),让所作用的结构成员对齐在n字节自然边界上。如果结构中有成员的长度大于n,则按照最大成员的长度来对齐。
  · __attribute__ ((packed)),取消结构在编译过程中的优化对齐,按照实际占用字节数进行对齐。

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