C语言结构体的计算（详解）

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我是靠谱客的博主粗暴外套，最近开发中收集的这篇文章主要介绍C语言结构体的计算（详解），觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

结构体大小其实包含了一个知识点：内存对齐

我们先记住以下四条内存对齐的规则：

1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。
3.结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
4.如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

注意：对齐数 = 编译器默认的一个对齐数与该成员大小的较小值。
VS中默认的值为8

为什么存在内存对齐?

平台原因(移植原因)：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
性能原因：数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。
总体来说：结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法

说了这么多，我们来举个例子吧：

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
struct student{
	char a;						//1
	short b;					//2
	char c;						//1
	int d;						//4
	double e					//8;
	char f;						//1



}xiaoming;
int main(){

	printf("%dn", sizeof(xiaoming));
	system("pause");
	return 0;
}

如图，如果紧凑排列的话，我们这个结构体的大小应该是17；但我们执行的结果却是 32下面我们就来分析一下：

a的偏移量为0，也就是说它在结构体内存的开端；
b的对其值为2，vs默认8，它的位置要放在2的整数倍上（偏移量为2的整数倍），81不行，故空一格，从82开始；
c的对其值为1，vs默认8，选取1，故c从84开
d的对其值为4，vs默认8，选取4，则要是4的倍数（偏移量为4的整数倍），故空3格，故d从88开。
e的对其值为8，vs默认8，选取8，故e从90开
f为char，选取1，但是不满足规则三（最大对其数的整数倍），只能取8的倍数，那也就是32，也就是说25之后的7的字节为空。
综上所述，总字节数为32.

图就是这个样子，当然，我们可以更改对齐数的默认值

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#pragma pack(1)
struct student{
	char a;
	short b;
	char c;
	int d;
	double e;
	char f;



}xiaoming;
#pragma pack()
int main(){
	printf("%pn", &xiaoming.a);
	printf("%pn", &xiaoming.b);
	printf("%pn", &xiaoming.c);
	printf("%pn", &xiaoming.d);
	printf("%pn", &xiaoming.e);
	printf("%pn", &xiaoming.f);
	printf("%dn", sizeof(xiaoming));
	system("pause");
	return 0;
}

这样最终的结果就是17，因为每一个都是挨着放，直接相加就行了。

这块不好理解，希望大家好好去练