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C++內存對齊總結，內存對齊總結

編輯：C++入門知識

C++內存對齊總結，內存對齊總結

　　大家都知道，C++空類的內存大小為1字節，為了保證其對象擁有彼此獨立的內存地址。非空類的大小與類中非靜態成員變量和虛函數表的多少有關。

而值得注意的是，類中非靜態成員變量的大小與編譯器內存對齊的設置有關。

成員變量在類中的內存存儲並不一定是連續的。它是按照編譯器的設置，按照內存塊來存儲的，這個內存塊大小的取值，就是內存對齊。

一、引入問題。

#include<iostream>
using namespace std;
class test {
private :
    
    char c='1';//1byte 
    int i;//4byte
    short s=2;//2byte
};

int main(){
    cout << sizeof(test) << endl;
    return 0;
}

輸出：12

class test2 {
private:
    int i;//4byte
    char c = '1';//1byte 
    short s = 2;//2byte
};

int main(){
    cout << sizeof(test2) << endl;
    return 0;
}

輸出：8

我們可以看到。類test和test2的成員變量完全一樣，只是定義順序不一樣，卻造成了2個類占用內存大小不一樣。而這就是編譯器內存對齊的緣故。

二、規則

1、第一個數據成員放在offset為0的地方，以後每個數據成員的對齊按照#pragma pack指定的數值和這個數據成員自身長度中，比較小的那個進行。

2、在數據成員完成各自對齊之後，類(結構或聯合)本身也要進行對齊，對齊將按照#pragma pack指定的數值和結構(或聯合)最大數據成員長度中，比較小的那個進行。

　　很明顯#pragma pack(n)作為一個預編譯指令用來設置多少個字節對齊的。值得注意的是，n的缺省數值是按照編譯器自身設置，一般為8，合法的數值分別是1、2、4、8、16。

　　即編譯器只會按照1、2、4、8、16的方式分割內存。若n為其他值，是無效的。

三、問題分析

（1）對於類test的內存空間是這樣的：

內存分配過程：

1、char和編譯器默認的內存缺省分割大小比較，char比較小，分配一個字節給它。

2、int和編譯器默認的內存缺省分割大小比較，int比較小，占4字節。只能空3個字節，重新分配4個字節。

3、short和編譯器默認的內存缺省分割大小比較，short比較小，占2個字節，分配2個字節給它。

4、對齊結束類本身也要對齊，所以最後空余的2個字節也被test占用。

（2）對於類test2的內存空間是這樣的：

1、int和編譯器默認的內存缺省分割大小比較，int比較小，占4字節。分配4個字節給int。

2、char和編譯器默認的內存缺省分割大小比較，char比較小，分配一個字節給它。

3、short和編譯器默認的內存缺省分割大小比較，short比較小，此時前面的char分配完畢還余下3個字節，足夠short的2個字節存儲，所以short緊挨著。分配2個字節給short。

4、對齊結束類本身也要對齊，所以最後空余的1個字節也被test占用。

（3）使用#pragma pack(n)

#include<iostream>
using namespace std;
#pragma pack(1)//設定為 1 字節對齊
class test {
private :
    
    char c='1';//1byte 
    int i;//4byte
    short s=2;//2byte
};

class test2 {
private:
    int i;//4byte
    char c = '1';//1byte 
    short s = 2;//2byte
};
int main(){
    cout << sizeof(test) << endl;
    cout << sizeof(test2) << endl;
    return 0;
}

輸出：