這個題目是我在群里看到大家討論的，既然是討論的了，那我就拿出來說說，因為筆試面試的時候，可能就會遇到這樣的題目。

實例代碼

#include?"stdio.h" #include?"stdint.h"struct?Obj?{char?a;?//1uint32_t?b;//4uint8_t?c;//1uint64_t?d[0];//8 };int?main() {struct?Obj?Op;printf("%d?%d\n",sizeof(Op),sizeof(Op.d));return?(0); }?

程序輸出

16?0-------------------------------- Process?exited?after?0.03048?seconds?with?return?value?0 請按任意鍵繼續.?.?.

這里比較令我們疑惑的是，d 的大小明明是 0，為甚結構體的大小會是 16呢？

調戲一下

看看下面代碼的輸出

#include?"stdio.h" #include?"stdint.h"#define?PRINT_D(intValue)?????printf(#intValue"?is?%d\n",?(intValue)); #define?OFFSET(struct,member)??((char?*)&((struct?*)0)->member?-?(char?*)0)#pragma?pack(1)struct?Obj?{char?a;?uint32_t?b;uint8_t?c;uint64_t?d[0]; };int?main() {struct?Obj?Op;PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,a));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,b));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,c));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,d));?printf("%d?%d\n",sizeof(Op),sizeof(Op.d));return?(0); }?

程序輸出

OFFSET(struct?Obj,a)?is?0 OFFSET(struct?Obj,b)?is?1 OFFSET(struct?Obj,c)?is?5 OFFSET(struct?Obj,d)?is?6 6?0-------------------------------- Process?exited?after?0.0108?seconds?with?return?value?0 請按任意鍵繼續.?.?.

這里的輸出剛好是我們的結構體里內容的大小

解釋下這段調試代碼的作用

#define?PRINT_D(intValue)?????printf(#intValue"?is?%d\n",?(intValue)); #define?OFFSET(struct,member)??((char?*)&((struct?*)0)->member?-?(char?*)0)

前面哪個比較簡單了，就是使用 「#」這個符號把字符串帶過來打印。下面的OFFSET 比較有意思，先是把 0 這個地址強制轉換成我們需要的strunct ，然后呢，再讀取地址減去0地址，這樣就可以得出它的偏移大小了。

調戲一下2

我們改一下代碼

#include?"stdio.h" #include?"stdint.h"#define?PRINT_D(intValue)?????printf(#intValue"?is?%d\n",?(intValue)); #define?OFFSET(struct,member)??((char?*)&((struct?*)0)->member?-?(char?*)0)#pragma?pack(4)struct?Obj?{char?a;?uint32_t?b;uint8_t?c;uint64_t?d[0]; };int?main() {struct?Obj?Op;PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,a));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,b));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,c));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,d));?printf("%d?%d\n",sizeof(Op),sizeof(Op.d));return?(0); }?

程序輸出

OFFSET(struct?Obj,a)?is?0 OFFSET(struct?Obj,b)?is?4 OFFSET(struct?Obj,c)?is?8 OFFSET(struct?Obj,d)?is?12 12?0-------------------------------- Process?exited?after?0.01165?seconds?with?return?value?0 請按任意鍵繼續.?.?.

調戲代碼3

#include?"stdio.h" #include?"stdint.h"#define?PRINT_D(intValue)?????printf(#intValue"?is?%d\n",?(intValue)); #define?OFFSET(struct,member)??((char?*)&((struct?*)0)->member?-?(char?*)0)#pragma?pack(8)struct?Obj?{char?a;?uint32_t?b;uint8_t?c;uint64_t?d[0]; };int?main() {struct?Obj?Op;PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,a));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,b));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,c));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,d));?printf("%d?%d\n",sizeof(Op),sizeof(Op.d));return?(0); }?

程序輸出

OFFSET(struct?Obj,a)?is?0 OFFSET(struct?Obj,b)?is?4 OFFSET(struct?Obj,c)?is?8 OFFSET(struct?Obj,d)?is?16 16?0-------------------------------- Process?exited?after?0.01219?seconds?with?return?value?0 請按任意鍵繼續.?.?.

結構體對齊大小的方式，這個背下，不背下就存下

原則A：struct或者union的成員，第一個成員在偏移0的位置，之后的每個成員的起始位置必須是當前成員大小的整數倍；

原則B：如果結構體A含有結構體成員B，那么B的起始位置必須是B中最大元素大小整數倍地址；

原則C：結構體的總大小，必須是內部最大成員的整數倍；

這幾個原則是在 沒有 #pragma pack 的時候才起作用的，有了 #pragma pack，就按照 #pragma pack 的方式去對齊。

分析一下

基于上面的實驗和理論，我們可以知道，這個筆試題的輸出結果是因為 uint64_t d[] 這個搞鬼了，就是因為這個搞鬼了，我們結構體的最終大小才是 16。因為 uint64_t d 是 8個字節，這樣結構體就是以 8 字節的方式對齊了。

雖然d 的不占用內存的，但是這個家伙的存在讓結構體的對齊方式產生了改變，就是這么神奇。

為了驗證我們的想法，我們改下程序

實例代碼

#include?"stdio.h" #include?"stdint.h"#define?PRINT_D(intValue)?????printf(#intValue"?is?%d\n",?(intValue)); #define?OFFSET(struct,member)??((char?*)&((struct?*)0)->member?-?(char?*)0)struct?Obj?{char?a;?uint32_t?b;uint8_t?c;uint32_t?d[0]; };int?main() {struct?Obj?Op;PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,a));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,b));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,c));?PRINT_D(OFFSET(struct?Obj,d));?printf("%d?%d\n",sizeof(Op),sizeof(Op.d));return?(0); }?

程序輸出

OFFSET(struct?Obj,a)?is?0 OFFSET(struct?Obj,b)?is?4 OFFSET(struct?Obj,c)?is?8 OFFSET(struct?Obj,d)?is?12 12?0-------------------------------- Process?exited?after?0.01002?seconds?with?return?value?0 請按任意鍵繼續.?.?.

看到沒？

看到沒？

看到沒？

這樣之后，程序的輸出就是 12 了，也就是說，現在的程序是按照 4字節對齊方式來對齊了。

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總結

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