在C語言中，結(jié)構(gòu)是一種復(fù)合數(shù)據(jù)類型，其構(gòu)成元素既可以是基本數(shù)據(jù)類型（如int、long、float等）的變量，也可以是一些復(fù)合數(shù)據(jù)類型（如數(shù)組、結(jié)構(gòu)、聯(lián)合等）的數(shù)據(jù)單元。在結(jié)構(gòu)中，編譯器為結(jié)構(gòu)的每個成員按其自然對界（alignment）條件分配空間。各個成員按照它們被聲明的順序在內(nèi)存中順序存儲，第一個成員的地址和整個結(jié)構(gòu)的地址相同。

例如，下面的結(jié)構(gòu)各成員空間分配情況：
struct test
{
???? char x1;
???? short x2;
???? float x3;
???? char x4;
};

結(jié) 構(gòu)的第一個成員x1，其偏移地址為0，占據(jù)了第1個字節(jié)。第二個成員x2為short類型，其起始地址必須2字節(jié) 對界，因此，編譯器在x2和x1之間填充了一個空字節(jié)。結(jié)構(gòu)的第三個成員x3和第四個成員x4恰好落在其自然對界地址上，在它們前面不需要額外的填充字 節(jié)。在test結(jié)構(gòu)中，成員x3要求4字節(jié)對界，是該結(jié)構(gòu)所有成員中要求的最大對界單元，因而test結(jié)構(gòu)的自然對界條件為4字節(jié)，編譯器在成員x4后面 填充了3個空字節(jié)。整個結(jié)構(gòu)所占據(jù)空間為12字節(jié)。

更改C編譯器的缺省字節(jié)對齊方式
在缺省情況下，C編譯器為每一個變量或是數(shù)據(jù)單元按其自然對界條件分配空間。一般地，可以通過下面的方法來改變?nèi)笔〉膶鐥l件：
???? · 使用偽指令#pragma pack (n)，C編譯器將按照n個字節(jié)對齊。
???? · 使用偽指令#pragma pack ()，取消自定義字節(jié)對齊方式。

另外，還有如下的一種方式：
???? · __attribute((aligned (n)))，讓所作用的結(jié)構(gòu)成員對齊在n字節(jié)自然邊界上。如果結(jié)構(gòu)中有成員的長度大于n，則按照最大成員的長度來對齊。
???? · __attribute__ ((packed))，取消結(jié)構(gòu)在編譯過程中的優(yōu)化對齊，按照實際占用字節(jié)數(shù)進行對齊。

以上的n = 1, 2, 4, 8, 16... 第一種方式較為常見。

下面有一道在 CSDN論壇 上討論火熱的題：

Intel和微軟等公司同時出現(xiàn)的面試題

#pragma pack(8)

struct s1{
short a;
long b;
};

struct s2{
char c;
s1 d;
long long e;
};

#pragma pack()

問
1.sizeof(s2) = ?
2.s2的c后面空了幾個字節(jié)接著是d?

結(jié)果如下：

sizeof(S2)結(jié)果為24.
成員對齊有一個重要的條件,即每個成員分別對齊.即每個成員按自己的方式對齊.
也就是說上面雖然指定了按8字節(jié)對齊,但并不是所有的成員都是以8字節(jié)對齊.其對齊的規(guī)則是,每個成員按其類型的對齊參數(shù)(通常是這個類型的大小)和指定對齊參數(shù)(這里是8字節(jié))中較小的一個對齊.并且結(jié)構(gòu)的長度必須為所用過的所有對齊參數(shù)的整數(shù)倍,不夠就補空字節(jié).
S1中,成員a是1字節(jié)默認按1字節(jié)對齊,指定對齊參數(shù)為8,這兩個值中取1,a按1字節(jié)對齊;成員b是4個字節(jié),默認是按4字節(jié)對齊,這時就按4字節(jié)對齊,所以sizeof(S1)應(yīng)該為8;
S2 中,c和S1中的a一樣,按1字節(jié)對齊,而d 是個結(jié)構(gòu),它是8個字節(jié),它按什么對齊呢?對于結(jié)構(gòu)來說,它的默認對齊方式就是它的所有成員使用的對齊參數(shù)中最大的一個,S1的就是4.所以,成員d就是 按4字節(jié)對齊.成員e是8個字節(jié),它是默認按8字節(jié)對齊,和指定的一樣,所以它對到8字節(jié)的邊界上,這時,已經(jīng)使用了12個字節(jié)了,所以又添加了4個字節(jié) 的空,從第16個字節(jié)開始放置成員e.這時,長度為24,已經(jīng)可以被8(成員e按8字節(jié)對齊)整除.這樣,一共使用了24個字節(jié).
??????????????????????????a????b
S1的內(nèi)存布局：11**,1111,
??????????????????????????c??? S1.a S1.b???? d
S2的內(nèi)存布局：1***,11**,1111,****11111111

這里有三點很重要:
1.每個成員分別按自己的方式對齊,并能最小化長度
2.復(fù)雜類型(如結(jié)構(gòu))的默認對齊方式是它最長的成員的對齊方式,這樣在成員是復(fù)雜類型時,可以最小化長度
3.對齊后的長度必須是成員中最大的對齊參數(shù)的整數(shù)倍,這樣在處理數(shù)組時可以保證每一項都邊界對齊

補充一下,對于數(shù)組,比如:
char a[3];這種,它的對齊方式和分別寫3個char是一樣的.也就是說它還是按1個字節(jié)對齊.
如果寫: typedef char Array3[3];
Array3這種類型的對齊方式還是按1個字節(jié)對齊,而不是按它的長度.
不論類型是什么,對齊的邊界一定是1,2,4,8,16,32,64....中的一個.

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的#pragma pack(n) 的作用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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