C语言字对齐
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C语⾔结构体字节对齐简单计算⽅法
1.在C语⾔⾥⾯每⼀种数据类型都有字节对齐⽐如在32位操作系统下:整型的⾃⾝对齐数就是 4 字节,字符型就是 1 字节,double就是 8 字节。
但是结构体的计算⽅式就和普通的数据类型不⼀样。
在C语⾔⾥⾯字节对齐的⽅式主要根据“有效对齐数”来确定,那么有效对齐数是怎杨确定的呢?
在结构体⾥⾯::: 有效字节对齐数 = (⾃⾝对齐数 < 最⼤字节)?(⾃⾝对齐数):(最⼤字节);
⾃⾝对齐数 = 4字节(32位操作系统);(8 字节为32位操作系统)。
最⼤字节数 = 结构体⾥⾯最⼤的⼀个数据类型所占的字节数。
列:struct test{
char a;
int a;
short c;
}d;
sizeof(d) == ? ; //在32位操作系统下为12字节,64位操作系统下也为12字节。
(每⼀次都开4个字节)
struct test2{
char a;
double b;
short c;
}d;
sizeof(d) == ? ;// 在32位操作系统下为16字节(每⼀次开4个字节),在64位操作系统下为24字节(每⼀次开8个字节)。
c语言字节对齐原理C语言中的字节对齐原理是指在内存中分配变量存储空间时,为了提高访问效率和内存利用率,系统会按照一定的规则进行对齐操作。
字节对齐原理在C语言中非常重要,对于程序的正确性和性能都有着重要的影响。
字节对齐的原理是为了优化内存访问速度和空间利用率,避免因为不对齐而导致的性能降低。
在C语言中,变量的存储空间是以字节为单位进行分配的,而不同的数据类型在内存中所占的字节数是不同的。
字节对齐的目的是为了确保不同类型的变量在内存中的起始地址是对齐的,这样可以提高访问效率。
C语言中的字节对齐规则是由编译器来决定的,不同的编译器可能有不同的对齐规则。
一般来说,编译器会按照变量的自然对齐大小进行对齐。
自然对齐是指变量所占的字节数,例如char类型的变量自然对齐为1字节,int类型的变量自然对齐为4字节。
在进行字节对齐时,编译器会在变量之间插入一些空白字节,使得变量的起始地址能够满足对齐要求。
这样一来,虽然会浪费一些空间,但可以提高内存的访问效率。
例如,如果int类型的变量要求按4字节对齐,而其起始地址为0x1000,那么在其后紧接着的变量的起始地址就必须是0x1004,即起始地址必须是4的倍数。
字节对齐的规则并不是固定的,它受到编译器的影响。
有些编译器的默认对齐规则可能是按照变量的自然对齐大小来对齐的,而有些编译器可能会有一些特殊的对齐规则。
此外,开发人员也可以通过编译器提供的指令来手动控制字节对齐的方式。
字节对齐的原理和规则虽然复杂,但它对于程序的正确性和性能优化至关重要。
如果变量没有按照正确的对齐方式进行存储,可能会导致内存访问错误,甚至引发程序崩溃。
而且,字节对齐也会影响程序的性能,如果变量没有按照对齐要求进行存储,可能会导致内存访问速度变慢,从而影响程序的执行效率。
为了正确地使用字节对齐,开发人员需要了解编译器的对齐规则,并且在编写代码时遵循这些规则。
在一些特殊情况下,开发人员也可以使用编译器提供的指令来手动控制字节对齐的方式,以满足特定的需求。
C语言对齐一、为什么要对齐不同的处理器访问内存的方法不同,一般来讲都支持单字节访问。
为了提高效率16位机可能还支持按2字节访问,32位机可能还支持按4字节访问。
按多字节访问一般需要地址对齐。
比如按2字节访问时,要求地址的最低位为0,即按2字节对齐。
按4字节访问时,要求地址的最低2位为0,即按4字节对齐。
如果地址是符合对齐要求的,就可以实现多字节一次访问,提高访问效率。
否则的话则须拆成单个字节逐个访问。
二、C语言的对齐C语言是跨平台的编程语言,他默认的对齐方式是按照变量的长度进行对齐。
比如char 为一个字节对齐,short为2个字节对齐,long为4个字节对齐。
为了提高内存的利用率,对于全局变量,编译器会把所有同长度的变量组合在一起分配空间,空间的首地址符合对齐关系。
比如给所有非零初值的单字节变量分配一块空间。
例1:char a = 1; short b = 0; char c = 0; char d = 3; short e;那么“a”和“d”会被分配在同一块空间,空间首地址为1字节对齐,“b”和“e”会被分配在同一块空间,空间首地址为2字节对齐。
(无初值一般等同于初值为零)三、结构体的对齐结构体里面的变量默认是单独符合对齐规律的(因为结构体的变量必须连续分配,不能够拆分开统一分配)。
通过#pragma pack(x)可以改变默认的对齐规律,把大于“x”字节对齐的变量压缩到“x”字节对齐,小于“x”字节对齐的变量不受影响。
例2:typedef struct{u8 a;u16 b;u32 c;}test1;test1的内存分配如下表:a 填充b bc c c ctypedef struct{u32 c;u16 b;u8 a;}test2;test2的内存分配如下表:c c c c b b a 填充#pragma pack(1) //对于16位和32位,使用1字节压缩对齐会严重影响效率,慎用!typedef struct{u8 a;u16 b;u32 c;}test3;#pragma pack() //恢复默认压缩字节数test3的内存分配如下表:a b b c c c c四、结构体的尾部填充一些编译器(如KEIL)会在结构体的尾部填充,使结构体的大小为其内部最大对齐数的整数倍。
C语言结构体中的数组字节对齐在C语言中,结构体是一种用户自定义的数据类型,用于将不同类型的数据组合在一起。
结构体中常常包含多个成员变量,其中可能有数组类型的成员变量。
在结构体中使用数组时,需要了解数组字节对齐的概念和规则,以确保内存的最佳利用和访问的效率。
什么是字节对齐字节对齐是指在将数据存储在计算机内存中时,按照特定规则进行调整,以确保数据的存储和访问的效率。
字节对齐的规则可以对齐数据的起始地址或者数据的长度。
计算机中的数据存储是按照字节(Byte)来划分的,一个字节通常由8个二进制位组成。
字节对齐的主要目的是为了节省内存和提高访问效率。
在C语言中,结构体中的成员变量通常按照字节对齐的规则来排列。
C语言结构体中的数组字节对齐规则在C语言中,结构体中的数组字节对齐规则通常遵循以下原则:1.结构体的起始地址必须是所有成员变量所要求对齐方式的最小公倍数。
2.结构体中的每个成员变量的地址必须是它本身的大小的整数倍。
3.结构体的总大小必须是其最大成员变量大小的整数倍。
根据字节对齐规则,如果结构体中的成员变量的累计大小不是字节对齐的倍数,编译器会在成员变量之间添加填充字节,以满足对齐要求。
这些填充字节在结构体的占用空间中不可访问。
填充字节的目的是将后续成员变量的地址对齐,以提高内存访问效率。
数组字节对齐的示例为了更好地理解数组字节对齐的规则,我们来看一个示例。
#include <stdio.h>struct MyStruct {char c;int i;char arr[3];};int main() {struct MyStruct s;printf("sizeof(MyStruct) = %lu\n", sizeof(struct MyStruct));printf("sizeof(s.c) = %lu\n", sizeof(s.c));printf("sizeof(s.i) = %lu\n", sizeof(s.i));printf("sizeof(s.arr) = %lu\n", sizeof(s.arr));return 0;}输出结果:sizeof(MyStruct) = 12sizeof(s.c) = 1sizeof(s.i) = 4sizeof(s.arr) = 3在这个示例中,我们定义了一个包含一个字符类型变量、一个整型变量和一个长度为3的字符数组的结构体MyStruct。
C语言字节对齐字节对齐的由来程序在运行时会将数据临时存放在内存中,芯片内核需要对这些数据进行计算,不断的读取内存以获得数据,并将计算结果写入内存。
计算机体系经过若干年的发展,最终确定了以8bits作为其基本的存储单元——byte(字节),这是每个地址所对应的最小访问单元,在C语言中对应一个char型的变量。
下图为芯片内核访问内存的示意图。
芯片内核通过控制总线控制内存的动作,通过地址总线告知内存地址,数据总线上出现交互的数据。
图1访问内存示意图假设上图是8位机的示意图,那么数据总线的宽度是8bits,由8根数据线组成,这样芯片内核与内存之间一次就可以同时交换8个bits的数据,正好是一个字节。
图中右侧的每个小格子代表一个存储地址,对应一个字节。
下面通过一段C语言代码来具体看看芯片内核与内存之间的数据交互过程。
char data[2];data[0]=2;data[1]=data[0]+1;第一行代码定义了2个字节的数组data。
假设data数组被编译到地址0x100,那么data[0]这个字节就被存储在地址为0x100的内存空间,data[1]这个字节就被存储在地址为0x101的内存空间。
第二行对应的硬件动作是将数据2存入到data[0]中,也就是将数据2存入到内存中的0x100地址,执行这条语句时,芯片内核对控制总线、地址总线和数据总线进行操作,控制总线上出现写信号,地址总线上出现数据0x100,数据总线上出现数据0x02。
此时内存就知道需要将数据2写入到地址0x100中,完成一次写操作。
第三行先读出data[0]中的数据,芯片内核将控制总线置为读信号,将地址总线置为0x100,此时,内存就会从其内部取出0x100地址中的数据,也就是数据2,2将出现在数据总线上,此时芯片内核就会通过数据总线读取到data[0]中的数据了。
接下来芯片内核计算2+1=3,需要将数字3写入到data[1]中,芯片内核将控制总线置为写信号,将地址总线置为0x101,将数据总线置为3,内存接收到这些信号后,就会将数据3存入到其内部0x101地址中,完成本次操作。
C语⾔的字节对齐及#pragmapack的使⽤C编译器的缺省字节对齐⽅式(⾃然对界)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。
在结构中,编译器为结构的每个成员按其⾃然对界(alignment)条件分配空间。
各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储(成员之间可能有插⼊的空字节),第⼀个成员的地址和整个结构的地址相同。
C编译器缺省的结构成员⾃然对界条件为“N字节对齐”,N即该成员数据类型的长度。
如int型成员的⾃然对界条件为4字节对齐,⽽double类型的结构成员的⾃然对界条件为8字节对齐。
若该成员的起始偏移不位于该成员的“默认⾃然对界条件”上,则在前⼀个节⾯后⾯添加适当个数的空字节。
C编译器缺省的结构整体的⾃然对界条件为:该结构所有成员中要求的最⼤⾃然对界条件。
若结构体各成员长度之和不为“结构整体⾃然对界条件的整数倍,则在最后⼀个成员后填充空字节。
例⼦1(分析结构各成员的默认字节对界条界条件和结构整体的默认字节对界条件):struct Test{char x1; // 成员x1为char型(其起始地址必须1字节对界),其偏移地址为0char x2; // 成员x2为char型(其起始地址必须1字节对界,其偏移地址为1float x3; // 成员x3为float型(其起始地址必须4字节对界),编译器在x2和x3之间填充了两个空字节,其偏移地址为4char x4; // 成员x4为char型(其起始地址必须1字节对界),其偏移地址为8};因为Test结构体中,最⼤的成员为flaot x3,因些此结构体的⾃然对界条件为4字节对齐。
则结构体长度就为12字节,内存布局为1100 1111 1000。
例⼦2:#include <stdio.h>//#pragma pack(2)typedef struct{int aa1; //4个字节对齐 1111char bb1;//1个字节对齐 1short cc1;//2个字节对齐 011char dd1; //1个字节对齐 1} testlength1;int length1 = sizeof(testlength1); //4个字节对齐,占⽤字节1111 1011 1000,length = 12typedef struct{char bb2;//1个字节对齐 1int aa2; //4个字节对齐 01111short cc2;//2个字节对齐 11char dd2; //1个字节对齐 1} testlength2;int length2 = sizeof(testlength2); //4个字节对齐,占⽤字节1011 1111 1000,length = 12typedef struct{char bb3; //1个字节对齐 1char dd3; //1个字节对齐 1int aa3; //4个字节对齐 001111short cc23//2个字节对齐 11} testlength3;int length3 = sizeof(testlength3); //4个字节对齐,占⽤字节1100 1111 1100,length = 12typedef struct{char bb4; //1个字节对齐 1char dd4; //1个字节对齐 1short cc4;//2个字节对齐 11int aa4; //4个字节对齐 1111} testlength4;int length4 = sizeof(testlength4); //4个字节对齐,占⽤字节1111 1111,length = 8int main(void){printf("length1 = %d.\n",length1);printf("length2 = %d.\n",length2);printf("length3 = %d.\n",length3);printf("length4 = %d.\n",length4);return0;}改变缺省的对界条件(指定对界)· 使⽤伪指令#pragma pack (n),C编译器将按照n个字节对齐。
c语言字节对齐复位C语言中的字节对齐和复位是编程中常用的概念,它们对于数据在内存中的存储和访问起到了重要的作用。
本文将从字节对齐和复位的定义、原理和使用等方面进行阐述。
一、字节对齐字节对齐是指在结构体或联合体中,成员变量按照一定的规则进行排列,以保证数据在内存中的存储效率和访问速度。
在C语言中,结构体或联合体的成员变量是按照其自身的大小进行存储的,但在实际存储时,会按照特定的对齐规则进行对齐。
1.1 对齐规则在C语言中,对齐规则主要由编译器和处理器共同决定。
一般而言,对齐规则要求结构体或联合体的起始地址必须是其成员变量大小的整数倍。
常见的对齐规则有以下几种:- 默认对齐规则:结构体或联合体的每个成员变量按照其自身的大小进行对齐。
- 最紧凑对齐规则:结构体或联合体的每个成员变量按照其自身大小进行对齐,但整个结构体或联合体的大小会进行调整,使得成员变量之间没有空隙。
- 指定对齐规则:使用特定的对齐方式进行对齐,如#pragma pack(n),其中n为指定的对齐字节数。
1.2 对齐原理字节对齐的原理是为了提高内存访问的效率。
在许多体系结构中,对齐的数据访问速度要快于非对齐的数据访问速度。
这是因为处理器在读取内存时,通常是按照字节、半字(2字节)或字(4字节)的方式进行的。
如果数据的起始地址不是对齐的,处理器就需要进行额外的操作,将数据拆分成多次访问,从而降低了访问速度。
1.3 对齐示例下面以一个结构体为例,说明字节对齐的过程:```cstruct example {char c; // 1字节int i; // 4字节double d; // 8字节};```根据默认对齐规则,该结构体的大小为1字节+4字节+8字节=13字节。
但是,由于int类型和double类型的对齐要求通常为4字节和8字节,所以结构体的大小将会调整为16字节,以保证对齐。
二、复位复位是指将内存中的数据清零,即将所有的位设置为0。
讲解C语言编程中的结构体对齐讲解C语言编程中的结构体对齐Q:关于结构体的对齐,到底遵循什么原则?A:首先先不讨论结构体按多少字节对齐,先看看只以1字节对齐的情况:#include#include#define PRINT_D(intValue) printf(#intValue" is %dn", (intValue));#define OFFSET(struct,member) ((char *)&((struct *)0)->member - (char *)0)#pragma pack(1)typedef struct{ char sex; short score; int age;}student;int main(){ PRINT_D(sizeof(student)) PRINT_D(OFFSET(student,sex)) PRINT_D(OFFSET(student,score)) PRINT_D(OFFSET(student,age)) return 0;}输出:sizeof(student) is 7OFFSET(student,sex) is 0OFFSET(student,score) is 1OFFSET(student,age) is 3可以看到,如果按1字节对齐,那么结构体内部的成员紧密排列,sizeof(char) == 1, sizeof(short) == 2, sizeof(int) == 4.修改上面的代码,去掉#pragma pack语句,代码如下:#include#include#define PRINT_D(intValue) printf(#intValue" is %dn", (intValue));#define OFFSET(struct,member) ((char *)&((struct *)0)->member - (char *)0)typedef struct{ char sex; short score; int age;}student;int main(){ PRINT_D(sizeof(student)) PRINT_D(OFFSET(student,sex)) PRINT_D(OFFSET(student,score)) PRINT_D(OFFSET(student,age)) return 0;}运行结果:sizeof(student) is 8OFFSET(student,sex) is 0OFFSET(student,score) is 2OFFSET(student,age) is 4此时,各个成员之间就不像之前那样紧密排列了,而是有一些缝隙。
C的位域(bit fields )struct bs{int a:7;int b:2;int c:1;};表示用一个整数的前8位表示a,用一个整数的2位表示b,用一个整数的1位的来表示c,位域定义不能超过数据定义类型的最大位,如struct {char a:9; //char 最大值为8位int b:33; //int 的最大值为32,不能超过其中定义值}位域有如下特殊定义,1)只要不超过数据定义最大值,多个位域可以定义一个数据单位里,如下是合法,定义,也是常用定义Struct PC_PIN{Char bit0:1,bit1:1,Bit2:1,Bit3:1,Bit4:1,Bit5:1,Bit6:1,Bit7:1;}2)位域可以采用’匿名',定义,这样程度就不能使用这些位,这样定义纯粹是起占位用.struct foo1 {int a : 1;int : 2;short c : 1;};上例中,在a和c中有一个2位的匿名占位struct bs{unsigned a:4unsigned :0 /*空域*/unsigned b:4 /*从下一单元开始存放*/unsigned c:4}在这个位域定义中,a占第一字节的4位,后4位填0表示不使用,b从第二字节开始,占用4位,c占用4位。
位域占位计算有点复杂1.定义位域不足一个数据位的,按一个完整数据算Struct tagA{Int a:3;Int b;};Sizeof()值是8,因为a仍然按4位来核算.2.如果连续定义几点相同类型.而位域总合不超过类型总位数长度的,会被编译器设为一个合并为一个位域定义如struct tagA{int a:1;int b:2;int c;3}等同于struct tagB{Int a:1,b:2,c:3;};Sizeof()的长度都是4,因为tagA的各个成员加起长度都没有超过32,所以仍然为43.aaa位域的被广泛应用于8位单片机编程中.因为一个8位寄存器刚好是一个char 的宽度,因为可以定义一个8个位位域来对寄存器的各个位进行存取.这样程序比较简单并且好理解.但在32位CPU应用反而不广泛,因为32CPU的寄存器是为32位宽度,正好是一个int 的宽度,但int 在不同CPU中的表示顺序位是不一致的.在不同字节序CPU里定义的位域,有一些不样,换句话说,定义这样位域需要定义两套类型.如ip的头定义.struct iphdr {#if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)__u8 ihl:4,version:4;#elif defined (__BIG_ENDIAN_BITFIELD)__u8 version:4,ihl:4;#else#error "Please fix <asm/byteorder.h>"#endif__u8 tos;__u16 tot_len;__u16 id;__u16 frag_off;__u8 ttl;__u8 protocol;__u16 check;__u32 saddr;__u32 daddr;/*The options start here. */};使用反而不如位操作定义方便,因此32位CPU使用位域有一些麻烦字节对齐现代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,但为为了CPU访问数据的快速,通常都要求数据存放的地址是有一定规律的.比如在32位CPU上,一般要求变量地址都是基于4位,这样可以保证CPU用一次的读写周期就可以读取变量.不按4位对齐,如果变量刚好跨4位的吗,这样需要CPU两个读写周期.效率自然低下.因此,在现代的编译器都会自动把复合数据定义按4位对齐,以保证CPU 以最快速度读取,如下例(gcc version 编译器(32位x86平台))struct A {int a;char b;short c;};结构体A中包含了4字节长度的int一个,1字节长度的char一个和2字节长度的short 型数据一个。
一、什么是对齐,以及为什么要对齐:1.现代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。
2.对齐的作用和原因:各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。
一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。
其他平台可能没有这种情况,但是最常见的是如果不按照适合其平台的要求对数据存放进行对齐,会在存取效率上带来损失。
比如有些平台每次读都是从偶地址开始,如果一个i nt型(假设为32位)如果存放在偶地址开始的地方,那么一个读周期就可以读出,而如果存放在奇地址开始的地方,就可能会需要2个读周期,并对两次读出的结果的高低字节进行拼凑才能得到该int数据。
显然在读取效率上下降很多。
这也是空间和时间的博弈。
二、对齐的实现通常,我们写程序的时候,不需要考虑对齐问题。
编译器会替我们选择适合目标平台的对齐策略。
当然,我们也可以通知给编译器传递预编译指令而改变对指定数据的对齐方法。
但是,正因为我们一般不需要关心这个问题,所以因为编辑器对数据存放做了对齐,而我们不了解的话,常常会对一些问题感到迷惑。
最常见的就是struct数据结构的sizeof结果,出乎意料。
为此,我们需要对对齐算法所了解。
对齐的算法:由于各个平台和编译器的不同,现以本人使用的gcc version3.2.2编译器(32位x86平台)为例子,来讨论编译器对struct数据结构中的各成员如何进行对齐的。
设结构体如下定义:struct A{int a;char b;short c;};结构体A中包含了4字节长度的int一个,1字节长度的char一个和2字节长度的short型数据一个。
所以A用到的空间应该是7字节。
但是因为编译器要对数据成员在空间上进行对齐。
所以使用sizeof(strcut A)值为8。
现在把该结构体调整成员变量的顺序。
struct B{char b;int a;short c;};这时候同样是总共7个字节的变量,但是sizeof(struct B)的值却是12。
下面我们使用预编译指令#pragma pack(value)来告诉编译器,使用我们指定的对齐值来取代缺省的。
#progma pack(2)/*指定按2字节对齐*/struct C{char b;int a;short c;};#progma pack()/*取消指定对齐,恢复缺省对齐*/sizeof(struct C)值是8。
修改对齐值为1:#progma pack(1)/*指定按1字节对齐*/struct D{char b;int a;short c;};#progma pack()/*取消指定对齐,恢复缺省对齐*/sizeof(struct D)值为7。
对于char型数据,其自身对齐值为1,对于short型为2,对于int,float,double 类型,其自身对齐值为4,单位字节。
这里面有四个概念值:1)数据类型自身的对齐值:就是上面交代的基本数据类型的自身对齐值。
2)指定对齐值:#pragma pack(value)时的指定对齐值value。
3)结构体或者类的自身对齐值:其成员中自身对齐值最大的那个值。
4)数据成员、结构体和类的有效对齐值:自身对齐值和指定对齐值中较小的那个值。
有了这些值,我们就可以很方便的来讨论具体数据结构的成员和其自身的对齐方式。
有效对齐值N是最终用来决定数据存放地址方式的值,最重要。
有效对齐N,就是表示“对齐在N上”,也就是说该数据的"存放起始地址%N=0".而数据结构中的数据变量都是按定义的先后顺序来排放的。
第一个数据变量的起始地址就是数据结构的起始地址。
结构体的成员变量要对齐排放,结构体本身也要根据自身的有效对齐值圆整(就是结构体成员变量占用总长度需要是对结构体有效对齐值的整数倍,结合下面例子理解)。
这样就不难理解上面的几个例子的值了。
例子分析:分析例子B;struct B{char b;int a;short c;};假设B从地址空间0x0000开始排放。
该例子中没有定义指定对齐值,在笔者环境下,该值默认为4。
第一个成员变量b的自身对齐值是1,比指定或者默认指定对齐值4小,所以其有效对齐值为1,所以其存放地址0x0000符合0x0000% 1=0.第二个成员变量a,其自身对齐值为4,所以有效对齐值也为4,所以只能存放在起始地址为0x0004到0x0007这四个连续的字节空间中,复核0x0004% 4=0,且紧靠第一个变量。
第三个变量c,自身对齐值为2,所以有效对齐值也是2,可以存放在0x0008到0x0009这两个字节空间中,符合0x0008%2=0。
所以从0x0000到0x0009存放的都是B内容。
再看数据结构B的自身对齐值为其变量中最大对齐值(这里是b)所以就是4,所以结构体的有效对齐值也是4。
根据结构体圆整的要求,0x0009到0x0000=10字节,(10+2)%4=0。
所以0x 0000A到0x000B也为结构体B所占用。
故B从0x0000到0x000B共有12个字节,sizeof(struct B)=12;同理,分析上面例子C:#pragma pack(2)/*指定按2字节对齐*/struct C{char b;int a;short c;};#pragma pack()/*取消指定对齐,恢复缺省对齐*/第一个变量b的自身对齐值为1,指定对齐值为2,所以,其有效对齐值为1,假设C从0x0000开始,那么b存放在0x0000,符合0x0000%1=0;第二个变量,自身对齐值为4,指定对齐值为2,所以有效对齐值为2,所以顺序存放在0x0002、0x0003、0x0004、0x0005四个连续字节中,符合0x0002%2=0。
第三个变量c的自身对齐值为2,所以有效对齐值为2,顺序存放在0x0006、0x0007中,符合0x0006%2=0。
所以从0x0000到0x00007共八字节存放的是C的变量。
又C的自身对齐值为4,所以C的有效对齐值为2。
又8%2=0,C只占用0x0000到0x0007的八个字节。
所以sizeof(struct C)=8.学习VC++时经常会遇到链接错误LNK2001,该错误非常讨厌,因为对于编程者来说,最好改的错误莫过于编译错误,而一般说来发生连接错误时,编译都已通过。
产生连接错误的原因非常多,尤其LNK2001错误,常常使人不明其所以然。
如果不深入地学习和理解VC++,要想改正连接错误LNK2001非常困难。
初学者在学习VC++的过程中,遇到的LNK2001错误的错误消息主要为:unresolved external symbol“symbol”(不确定的外部“符号”)。
如果连接程序不能在所有的库和目标文件内找到所引用的函数、变量或标签,将产生此错误消息。
一般来说,发生错误的原因有两个:一是所引用的函数、变量不存在、拼写不正确或者使用错误;其次可能使用了不同版本的连接库。
以下是可能产生LNK2001错误的原因:一.由于编码错误导致的LNK2001。
1.不相匹配的程序代码或模块定义(.DEF)文件能导致LNK2001。
例如,如果在C++源文件内声明了一变量“var1”,却试图在另一文件内以变量“VAR1”访问该变量,将发生该错误。
2.如果使用的内联函数是在.CPP文件内定义的,而不是在头文件内定义将导致LNK2001错误。
3.调用函数时如果所用的参数类型同函数声明时的类型不符将会产生LNK2001。
4.试图从基类的构造函数或析构函数中调用虚拟函数时将会导致LNK2001。
5.要注意函数和变量的可公用性,只有全局变量、函数是可公用的。
静态函数和静态变量具有相同的使用范围限制。
当试图从文件外部访问任何没有在该文件内声明的静态变量时将导致编译错误或LNK2001。
函数内声明的变量(局部变量)只能在该函数的范围内使用。
C++的全局常量只有静态连接性能。
这不同于C,如果试图在C++的多个文件内使用全局变量也会产生LNK2001错误。
一种解决的方法是需要时在头文件中加入该常量的初始化代码,并在.CPP文件中包含该头文件;另一种方法是使用时给该变量赋以常数。
二.由于编译和链接的设置而造成的LNK20011.如果编译时使用的是/NOD(/NODEFAULTLIB)选项,程序所需要的运行库和MFC库在连接时由编译器写入目标文件模块,但除非在文件中明确包含这些库名,否则这些库不会被链接进工程文件。
在这种情况下使用/NOD将导致错误LNK2001。
2.如果没有为wWinMainCRTStartup设定程序入口,在使用Unicode和MFC时将得到“unresolved external on_WinMain@16”的LNK2001错误信息。
3.使用/MD选项编译时,既然所有的运行库都被保留在动态链接库之内,源文件中对“func”的引用,在目标文件里即对“__imp__func”的引用。
如果试图使用静态库LIBC.LIB或LIBCMT.LIB进行连接,将在__imp__func上发生LNK2001;如果不使用/MD选项编译,在使用MSVCxx.LIB连接时也会发生LNK2001。
4.使用/ML选项编译时,如用LIBCMT.LIB链接会在_errno上发生LNK2001。
5.当编译调试版的应用程序时,如果采用发行版模态库进行连接也会产生LNK2001;同样,使用调试版模态库连接发行版应用程序时也会产生相同的问题。
6.不同版本的库和编译器的混合使用也能产生问题,因为新版的库里可能包含早先的版本没有的符号和说明。
7.在不同的模块使用内联和非内联的编译选项能够导致LNK2001。
如果创建C++库时打开了函数内联(/Ob1或/Ob2),但是在描述该函数的相应头文件里却关闭了函数内联(没有inline关键字),这时将得到该错误信息。
为避免该问题的发生,应该在相应的头文件中用inline关键字标志内联函数。
8.不正确的/SUBSYSTEM或/ENTRY设置也能导致LNK2001。
其实,产生LNK2001的原因还有很多,以上的原因只是一部分而已,对初学者来说这些就够理解一阵子了。
但是,分析错误原因的目的是为了避免错误的发生。
LNK2001错误虽然比较困难,但是只要注意到了上述问题,还是能够避免和予以解决的。