C、C++语言相关基础巩固 Round1 { 字节序、内存对齐 }

字节序

大小端

• 大端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位，保存在内存的低地址中，符合人类读取模式，网络字节序和PowerPc大多为大端，总线的Motorola格式也是大端模式
• 小端（存储）模式，是指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位，保存在内存的高地址中，符合机器的读取模式，嵌入式平台多为小端，总线的Intel格式也是小端模式

举个例子，0x12345678在大小端中的布局如下：

如何分别主机字节序

• 由于共用体是公用内存的，可以使用union来判断

    union X { int a；char b; } x;
    x.a = 0x01000000; // 以a的内存布局作为参考
    return num.b == 0x01 ？ 大端 ： 小端

• 通过强制转换类型判断

int a = 1；
char c = *(char*)(&a);
return c == 1 ？ 小端 : 大端

字节序的翻转

• htons、htonl、ntohs、ntohl

#define RERSERSE_16(x) ( ((x)&0xff)<<8) | (((x)&0xff00)>>8 )
#define REVERSE_32(x) ( ((x)&0xff000000)>>24 | ((x)&0xff0000)>>8 | ((x)&0xff00)<<8 | ((x)&0xff)<<24)

内存对齐

• 内存对齐的意义

  • 编译器对内存/IO是按照块进行存取的，采用内存对齐的方式可以提高CPU读取数据的效率
  • 为了满足特定硬件

• 内存对齐的3个规则

  • 第一个数据要放在偏移0的地方，后面的数据根据最大成员长度整除的地址开始存储
  • 如果有结构体成员，结构体要从结构体中最大成员的整数倍地址开始存储
  • sizeof结构体 = 最大结构体成员的整数倍

• 内存对齐的其他情况

  • 空类占1字节
  • 数组是分开存储的，可以看作多个char
  • 虚表占4字节
  • 虚继承占4字节
  • 静态成员不占空间