C语言如何计算结构体的大小

结构体的大小计算

1.结构体的大小计算规则

结构体大小的计算遵循以下规则
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。对齐数=编译器默认的一个对齐数与该成员大小的较小值，在VS环境下默认值为8，在Linux环境下默认值为4。
③：结构体的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，被嵌套的结构体对齐到其自身对齐数的整数倍处（结构体的对齐数就是其内部成员中最大的对齐数），此时结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含被嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
2.计算结构体大小
下面我们通过计算结构体的大小来解释以上规则

struct test
{
	char i;
	int j;
	double n;
}test;
int main() {
	printf("%d\n", sizeof(test.i));
	printf("%d\n", sizeof(test.j));
	printf("%d\n", sizeof(test.n));
	printf("%d\n", sizeof(test));

}

首先我们定义了一个结构体，通过运行代码计算出了结构体的大小为16，那么这个16是怎么得来的呢，很多朋友在没接触过结构体的大小计算时，认为上图结构体里面各个元素的大小1+4+8=13为整个结构体的大小，然而并不是这样的，接下来将实现结构体大小的计算
1.无嵌套结构体的计算
首先我们假设有一块从0偏移量开始的连续的内存空间，具体操作流程如下图

2.嵌套结构体的计算

struct test
{
	char i;
	int j;
	double n;
}test;
struct tes1
{
	char ch;
	struct test;
	int k;
}test1;
int main() {

	printf("%d\n", sizeof(test1));

}

计算结果如下图所示

结构体的一些注意事项
为什么会存在内存对齐

1. 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。
2. 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。
   （结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法）
   3.那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，如何做到：让占用空间小的成员尽量集中在一起。
   如下代码所示

struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
struct S2
{
	char c1;
	char c2;
	int i;
};

好了，结构体大小的计算就讲到这里啦。如果有更好的方法，请在评论区告诉我哦