C/C++ 结构体成员在内存中的对齐规则
这几天在看王艳平的《windows 程序设计》，第5章讲解了MFC框架是怎么管理窗口句柄到窗口实例之间的映射，用到了两个类CPlex和CMapPtrToPtr,用于管理内存分配的类（避免因为大量地、频繁地创建窗口对象导致内存碎片的产生）。CMapPtrToPtr类用到了关联结构体
CAssoc,其中有好多对指针类型的转换，感觉对结构体了解不够。特别是成员的对齐方式，跟我猜测的完全不同，花了点时间搞清楚了。在跟朋友一起吃饭还有时间，就顺手写下来，供大家参考：
首先明白几个概念：
1、结构体成员的对齐字节数：可以是n=(1,2,4,8,16);VC编译器默认是8，可以打开工程设置->C/C++->Code Generation,可以看到Struct Member Alignment的值为8;
2、成员所占内存空间的字节数，sizeof(int) = 4,sizeof(short)=2; 设每个成员的内存字节数为：Len
3、成员的偏移字节数，相对于结构体的首地址；
接下来有3条规则：
1、结构体变量的起始地址，也就是第一个成员的地址：为Max(Len) 的整数倍；
2、每个成员的偏移量为：Min(n,Len) 的整数倍；
3、整个结构体占用的空间为：Min( n,Max(Len) ) 的整数倍；
下面看两个例子：
1 #include <iomanip> 2 #include <iostream> 3 using namespace std; 4 5 #pragma pack(push) 6 #pragma pack(2) //设置默认对齐字节数 7 struct MyInfo 8 { 9 10 char age; 11 int sn; 12 char sex; 13 }; 14 #pragma pack(pop) 15 16 int main(int argc, char* argv[]) 17 { 18 MyInfo na; 19 cout<<setw(10)<<"&na.age:"<<(void*)&na.age<<endl; 20 cout<<setw(10)<<"&na.sn:"<<(void*)&na.sn<<endl; 21 cout<<setw(10)<<"&na.sex:"<<(void*)&na.sex<<endl; 22 cout<<setw(10)<<"sizeof(na):"<<sizeof(na)<<endl; 23 return 0; 24 }
规则1，2，3均符合：首地址是4的整数倍；第二个成员偏移量为：Min(2,4) = 2的整数倍；总长度为8，是Min( 2,Max(Len) ) = 4的整数倍，第三个成员后有1 Byte的填充。
结果为：
1 #include <iomanip> 2 #include <iostream> 3 using namespace std; 4 5 #pragma pack(push) 6 #pragma pack(8) //设置默认对齐字节数 7 struct MyInfo 8 { 9 10 char age; 11 int sn; 12 char sex; 13 }; 14 #pragma pack(pop) 15 16 int main(int argc, char* argv[]) 17 { 18 MyInfo na; 19 cout<<setw(10)<<"&na.age:"<<(void*)&na.age<<endl; 20 cout<<setw(10)<<"&na.sn:"<<(void*)&na.sn<<endl; 21 cout<<setw(10)<<"&na.sex:"<<(void*)&na.sex<<endl; 22 cout<<setw(10)<<"sizeof(na):"<<sizeof(na)<<endl; 23 return 0; 24 }
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