一 结构体的内存对齐
struct s1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
struct s2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct s1));
printf("%d\n", sizeof(struct s2));
return 0;
}
这是输出结果：
很明显不是我们认为的6，6。
那为什么会是这样的输出结果呢?这就要说到结构体的内存对齐了。
首先我们要知道offsetof这是一种宏，用来计算结构体成员相对于起始位置的偏移量的。
比如对于上述struct s1中的各成员：
其偏移量分别是 0，4，8.
然后就是结构体内存对齐有如下的几个规则：
1.结构体的第一个成员直接对齐到相对于结构体变量起始位置为0的偏移处。
2.从第二个成员开始，要对齐到某个对齐数的整数倍的偏移处
对齐数：结构体成员自身大小和默认对齐数的较小值
默认对齐数：
vs:8
linux:结构体成员自身大小
3.结构体的总大小，必须是最大对齐数的整数倍。
每个结构体成员都有一个对齐数，其中最大的为最大对齐数
4.如果嵌套结构体，该嵌套结构体对齐到自己最大对齐数的整数倍处。
结构体的整体大小，是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。
为了说明上述规则我们结合文章开头的问题进一步说明
对于输出的第一个:
对于输出的第二个：
再举一个含有嵌套结构体的例子说明：
二 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。
struct A {
int _a : 2;
int _b : 5;
int _c : 10;
int _d : 30;
};
int main()
{
printf("%d", sizeof(struct A));
return 0;
}
对于这个程序它的输出结果为8，但是初学者会认为是16，相当于4个int的和。那为什么是8而不是16呢？
那就要先介绍一下位段的内存分配了，规则如下：
- 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。
位段冒号后面的数字表示该成员变量所占bit位的大小。
为了说明上述规则我们结合问题进一步说明
对于当前程序首先会在内存中开辟一个int类型（开辟空间的初始数值默认为0），也就是4个字节的空间来存放各成员变量。
1.首先存放_a变量用掉了2个bit位，当前开辟的空间还剩下30个bit位
2.再存放_b变量用掉了5个bit位，当前开辟的空间还剩下25个bit位
3.再存放_c变量用掉了510个bit位，当前开辟的空间还剩下15个bit位
4.最后想要存放_d变量（30bit）时发现当前所开辟的空间不足了，这时内存会再开辟一个int类型的空间来存放_d变量，至于是将原来还剩下的15bit位的空间用完再存，还是从新开辟的空间从头开始存，这取决于编译器。因此位段不具有平台移植性
综上我们可以知道内存为了存放这四个位段成员变量共开辟了2个int类型，也就是8个字节的空间。因此是8不是16.
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