数据类型对齐

数据类型对齐

一般地，可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件：

·使用伪指令#pragma pack (n)，C编译器将按照n个字节对齐。

·使用伪指令#pragma pack ()，取消自定义字节对齐方式。

另外，还有如下的一种方式：

__attribute((aligned (n)))，让所作用的结构成员对齐在n字节自然边界上。如果结构中有成员的长度大于n，则按照最大成员的长度来对齐。
__attribute__((packed))，取消结构在编译过程中的优化对齐，按照实际占用字节数进行对齐。

#pragma pack

#pragma pack规定的对齐长度，实际使用的规则是： 结构，联合，或者类的数据成员，第一个放在偏移为0的地方，以后每个数据成员的对齐，按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。 也就是说，当#pragma pack的值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个值的大小将不产生任何效果。而结构整体的对齐，则按照结构体中最大的数据成员和#pragma pack指定值之间，较小的那个进行。

例子：

#pragma pack(2) 
class ClassB   {
    public:
        int     aa; //第一个成员，放在[0,3]偏移的位置，
        char    bb; //第二个成员，自身长为1，#pragma pack(2),取小值，也就是1，所以这个成员按一字节对齐，放在偏移[4]的位置。
        short   cc; //第三个成员，自身长2，#pragma pack(2)，取2，按2字节对齐，所以放在偏移[6,7]的位置。
        char    dd; //第四个，自身长为1，放在[8]的位置。
    };  //可以看出，上面的位置完全没有变化，只是类之间改为按2字节对齐，9按2圆整的结果是10。  //所以sizeof(ClassB)是10。
#pragma pack(4)
class ClassC {
    char    a;  // 放置在[0]位置
    short   b;  // 长度为2 #pragma pack(4)，取2，按2字节对齐，所以放置在[2,3]
    char    c;  // 长度为1 放置在 [4]
};  // 所以取 min(4, sizeof(short)) 为2，所以2个字节对齐        结果为 sizeof(ClassC)是6

总结

可以这样理解，__attribute__( align() ) 和 #pragma pack是一对兄弟，前者规定了对齐的最小值，后者规定了对齐的最大值，两者同时出现时，前者拥有更高的优先级。 __attribute__( align() )的一个特点是，它仅仅规定了数据对齐的位置，而没有规定数据实际占用的内存长度，当指定的数据被放置在确定的位置之后，其后的数据填充仍然是按照#pragma pack规定的方式填充的，这时候类/结构的实际大小和内存格局的规则是这样的： 在__attribute__( align() )之前，数据按照#pragma pack规定的方式填充，如前所述。当遇到__attribute__( align() )的时候，首先寻找距离当前偏移向后最近的对齐点（满足对齐长度为max(数据自身长度,指定值) )，然后把被指定的数据类型从这个点开始填充，其后的数据类型从它的后面开始，仍然按照#pragma pack填充，直到遇到下一个__attribute__( align() )。 当所有数据填充完毕，把结构的整体对齐数值和__attribute__( align() )规定的值做比较，取其中较大的作为整个结构的对齐长度。 特别的，当__attribute__( align() )指定的数值比对应类型长度小的时候，这个指定不起作用。