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# Pragma Pack(n)字节对齐

balukai 2025-01-05 15:45:53 文章精选 10 ℃

#Pragma Pack主要是用在字节对齐方面,为什么要对齐呢?

因为计算机中内存空间都是按照byte划分的,从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始,但实际情况是在访问特定变量的时候经常在特定的内存地址访问,这就需要各类型数据按照一定的规则在空间上排列,而不是顺序的一个接一个的排放,这就是对齐。

#Pragma Pack (n)指定对齐的字节数

1、基本数据类型所占内存大小

#include<stdio.h>
char           a;
short          b;
int            c;
float          d;
double         e;
long           f;
unsigned char  g;
unsigned short h;
unsigned int   i;
int main()
{
printf("%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t\n",sizeof(a),sizeof(b),sizeof(c),sizeof(d),sizeof(e),sizeof(f),sizeof(g),sizeof(h),sizeof(i));
return 0;
}

2、对齐规则

1)未指定#pragma pack时,系统默认的对齐模数4字节(32位机,X86系统等)。
2)指定#pragma pack 对齐模数时,实际取pack 对齐模数和默认的最小值。
3)结构体里面static变量,因为静态变量的存放位置与结构体实例的存储地址无关,是单独存放在静态数据区的,因此用siezof计算其大小时没有将静态成员所占的空间计算进来。

3、举例说明

默认按四个字节对齐,如果不足4个字节,就按4个字节算。如果大于4个字节,就不用管,是多少字节就是多少字节。

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#include<stdio.h>
typedef struct student
{
  char           a;  //默认4个字节对齐,char           是1个字节,以4字节对齐,按4个字节处理
  short          b;  //默认4个字节对齐,short          是2个字节,以4字节对齐,按4个字节处理
  int            c;  //默认4个字节对齐,int            是4个字节,以4字节对齐,按4个字节处理
  float          d;  //默认4个字节对齐,float          是4个字节,以4字节对齐,按4个字节处理
  double         e;  //默认4个字节对齐,double         是8个字节,以4字节对齐,按8个字节处理
  long           f;  //默认4个字节对齐,long           是4个字节,以4字节对齐,按4个字节处理
  unsigned char  g;  //默认4个字节对齐,unsigned char  是1个字节,以4字节对齐,按4个字节处理
  unsigned short h;  //默认4个字节对齐,unsigned short 是2个字节,以4字节对齐,按4个字节处理
  unsigned int   i;  //默认4个字节对齐,unsigned int   是4个字节,以4字节对齐,按4个字节处理
}student;
int main()
{
  printf("%d",sizeof(student));
  return 0;
}

假如我们不使用字节对齐,那么这个结构体就是1+2+4+4+8+4+1+2+4=28个字节,但是我们实际打印却是40个字节。


这是因为编译器默认以4个字节对齐,不足4个字节(比如short和char),按4个字节处理。大于等于4个字节的就不用管。(比如double是8个字节,就按8个字节算)。
但是在实际工程中,如果我们是读取一块一块的数据,这些数据都是连在一起的,比如bmp图片,前14个字节是文件信息头,紧接着是40个字节的图像信息头。如果我们不用结构体对齐操作的话。那就乱了套了,数据就读取失败。
所以我们要在结构体前加上#Pragma Pack(1),以一个字节对齐,使用完后要加#pragma pack(),释放内存对齐。为啥要以一个字节对齐呢?是因为一般的数据类型都是大于等于1个字节的。这样的话就会按照数据类型原有的的分配。就不会错位了。

具体请看

#include<stdio.h>
#pragma pack(1)
typedef struct student
{
  char           a;  //设置1个字节对齐,char           是1个字节,以1字节对齐,按1个字节处理
  short          b;  //设置1个字节对齐,short          是2个字节,以1字节对齐,按2个字节处理
  int            c;  //设置1个字节对齐,int            是4个字节,以1字节对齐,按4个字节处理
  float          d;  //设置1个字节对齐,float          是4个字节,以1字节对齐,按4个字节处理
  double         e;  //设置1个字节对齐,double         是8个字节,以1字节对齐,按8个字节处理
  long           f;  //设置1个字节对齐,long           是4个字节,以1字节对齐,按4个字节处理
  unsigned char  g;  //设置1个字节对齐,unsigned char  是1个字节,以1字节对齐,按1个字节处理
  unsigned short h;  //设置1个字节对齐,unsigned short 是2个字节,以1字节对齐,按2个字节处理
  unsigned int   i;  //设置1个字节对齐,unsigned int   是4个字节,以1字节对齐,按4个字节处理
}student;
#pragma pack()
int main()
{
  printf("%d",sizeof(student));
  return 0;
}

这回就按照每个变量的类型给出实际的结果了,1+2+4+4+8+4+1+2+4=30


怎么样,现在知道内存对齐#pragma pack(n) 的用法了吧。

原文作者:果果小师弟

原文标题:# Pragma Pack(n)字节对齐

原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/SC5pbetIb2y9FU0zXScLlw

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