北京网站制作招聘网,肥城网站建设费用,站长之家音效素材,在线做简历的网站之前学完结构体#xff0c;有没有对结构体的大小会很疑惑呢#xff1f;#xff1f;其实结构体在内存中存储时会存在内存对齐#xff0c;捎带讲讲位段#xff0c;枚举#xff0c;和联合#xff0c;跟着小张一起学习吧 结构体内存对齐 结构体的对齐规则: 第一个成员在与结… 之前学完结构体有没有对结构体的大小会很疑惑呢其实结构体在内存中存储时会存在内存对齐捎带讲讲位段枚举和联合跟着小张一起学习吧 结构体内存对齐 结构体的对齐规则: 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。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。 VS中默认的值为8结构体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。如果嵌套了结构体的情况嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处结构体的整体大小就是所有最大对齐数含嵌套结构体的对齐数的整数倍。 例1
struct S1
{char c1;int i;char c2;
};如果没学过结构体的内存对齐的话是不是觉得他的字节长度是6个字节呢我之前也是这样认为的 编译运行 发现他的字节数为12所以到底是怎么回事呢 我们可以根据结构体的内存对齐规则计算一下该结构体的字节数 例2结构体嵌套问题
struct S4
{char c1;struct S1 s1;double d;
};
printf(%d\n, sizeof(struct S4));编译运行 分析 为什么存在内存对齐? 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。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。 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
struct S1
{char c1;char c2;int i;};编译运行 我们发现小于例1中的12个字节 修改默认对齐数
我们见过了 #pragma 这个预处理指令这里我们再次使用可以改变我们的默认对齐数。
#include stdio.h#pragma pack(1)//设置默认对齐数为8
struct S2
{char c1;int i;char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数还原为默认
int main()
{//输出的结果是什么printf(%d\n, sizeof(struct S2));return 0;
}分析 位段 结构体讲完就得讲讲结构体实现 位段 的能力。 什么是位段 位段的声明和结构是类似的有两个不同 1.位段的成员必须是 int、unsigned int 或signed int 。 2.位段的成员名后边有一个冒号和一个数字。 例
struct A
{int _a:2;int _b:5;int _c:10;int _d:30;
};A就是一个位段类型。 那位段A的大小是多少冒号后面的为对应变量所占的bit位
printf(%d\n, sizeof(struct A));编译运行 位段的内存分配 位段的内存分配 位段的成员可以是 int unsigned int signed int 或者是 char 属于整形家族类型位段的空间上是按照需要以4个字节 int 或者1个字节 char 的方式来开辟的。位段涉及很多不确定因素位段是不跨平台的注重可移植的程序应该避免使用位段 struct S
{char a:3;char b:4;char c:5;char d:4;
};
int main()
{struct S s {0};
s.a 10;
s.b 12;
s.c 3;
s.d 4;} 分析 在一个字节里面放变量如果继续放的时候该字节内的bit位不足以存放下一个变量则在新的字节上存放新的变量 位段的跨平台问题 int 位段被当成有符号数还是无符号数是不确定的。位段中最大位的数目不能确定。16位机器最大1632位机器最大32写成27在16位机器会出问题。位段中的成员在内存中从左向右分配还是从右向左分配标准尚未定义。当一个结构包含两个位段第二个位段成员比较大无法容纳于第一个位段剩余的位时是舍弃剩余的位还是利用这是不确定的。 总结 跟结构相比位段可以达到同样的效果但是可以很好的节省空间但是有跨平台的问题存在。 枚举 枚举顾名思义就是一一列举。 把可能的取值一一列举。 比如我们现实生活中 一周的星期一到星期日是有限的7天可以一一列举。 性别有男、女、保密也可以一一列举。 月份有12个月也可以一一列举 这里就可以使用枚举了 枚举类型的定义
enum Day//星期
{Mon,Tues,Wed,Thur,Fri,Sat,Sun
};
enum Sex//性别
{MALE,FEMALE,SECRET
}enum Color//颜色
{RED,GREEN,BLUE
};以上定义的 enum Day enum Sex enum Color 都是枚举类型。 {}中的内容是枚举类型的可能取 值也叫 枚举常量 。 这些可能取值都是有值的默认从0开始一次递增1 当然在定义的时候也可以赋初值。 例如
enum Color//颜色
{RED1,GREEN2,BLUE4
};枚举的优点 我们可以使用 #define 定义常量为什么非要使用枚举 枚举的优点 增加代码的可读性和可维护性和#define定义的标识符比较枚举有类型检查更加严谨。防止了命名污染封装便于调试使用方便一次可以定义多个常量 枚举的使用
enum Color//颜色
{RED1 ,GREEN 2,BLUE 4
};
int main()
{//printf(%d\n, sizeof(union Un1));enum Color colRED ;//只能拿枚举常量给枚举变量赋值才不会出现类型的差异枚举常量实质就是整型。col 3.8;printf(%d, col);
}联合共用体
联合类型的定义 联合也是一种特殊的自定义类型 这种类型定义的变量也包含一系列的成员特征是这些成员公用同一块 空间所以联合也叫共用体 联合的特点
联合的成员是共用同一块内存空间的这样一个联合变量的大小至少是最大成员的大小因为 联合至少得有能力保存最大的那个成员。
union Un
{int i;char c;
};
union Un un;int main()
{printf(%p\n, (un.i));printf(%p\n, (un.c));un.i 0x11223344;un.c 0x55;printf(%x\n, un.i);
}编译运行 执行完71行 执行完72行 验证了共用一个内存空间修改是在修改同一个空间
联合大小的计算 联合的大小至少是最大成员的大小。 当最大成员大小不是最大对齐数的整数倍的时候就要对齐到最大对齐数的整数倍。 例
union Un1
{char c[5];int i;
};
int main()
{printf(%d\n, sizeof(union Un1));}
编译运行 分析联合体大小首先是最大成员的大小c[5]占5个字节数组c[]每个元素大小为1和vs默认对齐数是8则他的对齐数是1i占4个字节和vs默认对齐数是8则他的对齐数是4则最大对齐数是4则联合体的大小为8
