???????? 為了提高CPU的存儲速度，VC對一些變量的起始地址做了“對齊”處理。在默認情況下，VC規定各成員變量存放的起始地址相對于結構的起始地址的偏移量必須為該變量的類型所占用的字節數的倍數。下面列出常用類型的對齊方式(vc6.0,32位系統)。

類型
對齊方式（變量存放的起始地址相對于結構的起始地址的偏移量）

Char
偏移量必須為sizeof(char)即1的倍數

int
偏移量必須為sizeof(int)即4的倍數

float
偏移量必須為sizeof(float)即4的倍數

double
偏移量必須為sizeof(double)即8的倍數

Short
偏移量必須為sizeof(short)即2的倍數

??????? 各成員變量在存放的時候根據在結構中出現的順序依次申請空間，同時按照上面的對齊方式調整位置，空缺的字節VC會自動填充。同時VC為了確保結構的大小為結構的字節邊界數（即該結構中占用最大空間的類型所占用的字節數）的倍數，所以在為最后一個成員變量申請空間后，還會根據需要自動填充空缺的字節。

?

一般地，可以通過下面的方法來改變缺省的對界條件：
???? · 使用偽指令#pragma pack (n)，C編譯器將按照n個字節對齊。
???? · 使用偽指令#pragma pack ()，取消自定義字節對齊方式。

另外，還有如下的一種方式：
???? · __attribute((aligned (n)))，讓所作用的結構成員對齊在n字節自然邊界上。如果結構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))，取消結構在編譯過程中的優化對齊，按照實際占用字節數進行對齊。

以上的n = 1, 2, 4, 8, 16... 第一種方式較為常見。

struct MyStruct

{

double dda1;

char dda;

int type

}；

?????????? 為上面的結構分配空間的時候，VC根據成員變量出現的順序和對齊方式，先為第一個成員dda1分配空間，其起始地址跟結構的起始地址相同（剛好偏移量0剛好為sizeof(double)的倍數），該成員變量占用sizeof(double)=8個字節；接下來為第二個成員dda分配空間，這時下一個可以分配的地址對于結構的起始地址的偏移量為8，是sizeof(char)的倍數，所以把dda存放在偏移量為8的地方滿足對齊方式，該成員變量占用sizeof(char)=1個字節；接下來為第三個成員type分配空間，這時下一個可以分配的地址對于結構的起始地址的偏移量為9，不是sizeof(int)=4的倍數，為了滿足對齊方式對偏移量的約束問題，VC自動填充3個字節（這三個字節沒有放什么東西），這時下一個可以分配的地址對于結構的起始地址的偏移量為12，剛好是sizeof(int)=4的倍數，所以把type存放在偏移量為12的地方，該成員變量占用sizeof(int)=4個字節；這時整個結構的成員變量已經都分配了空間，總的占用的空間大小為：8+1+3+4=16，剛好為結構的字節邊界數（即結構中占用最大空間的類型所占用的字節數sizeof(double)=8）的倍數，所以沒有空缺的字節需要填充。所以整個結構的大小為：sizeof(MyStruct)=8+1+3+4=16，其中有3個字節是VC自動填充的，沒有放任何有意義的東西。

??????? 下面再舉個例子，交換一下上面的MyStruct的成員變量的位置，使它變成下面的情況：

struct MyStruct

{

char dda;

double dda1;

int type

}；

???????? 這個結構占用的空間為多大呢？在VC6.0環境下，可以得到sizeof(MyStruc)為24。結合上面提到的分配空間的一些原則，分析下VC怎么樣為上面的結構分配空間的。
（簡單說明）

struct MyStruct

{

char dda;//偏移量為0，滿足對齊方式，dda占用1個字節；

double dda1;//下一個可用的地址的偏移量為1，不是sizeof(double)=8

//的倍數，需要補足7個字節才能使偏移量變為8（滿足對齊

//方式），因此VC自動填充7個字節，dda1存放在偏移量為8

//的地址上，它占用8個字節。

int type；//下一個可用的地址的偏移量為16，是sizeof(int)=4的倍

//數，滿足int的對齊方式，所以不需要VC自動填充，type存

//放在偏移量為16的地址上，它占用4個字節。

}；//所有成員變量都分配了空間，空間總的大小為1+7+8+4=20，不是結構

//的節邊界數（即結構中占用最大空間的類型所占用的字節數sizeof

//(double)=8）的倍數，所以需要填充4個字節，以滿足結構的大小為

//sizeof(double)=8的倍數。

????????? 所以該結構總的大小為：sizeof(MyStruc)為1+7+8+4+4=24。其中總的有7+4=11個字節是VC自動填充的，沒有放任何有意義的東西。

???????? VC對結構的存儲的特殊處理確實提高CPU存儲變量的速度，但是有時候也帶來了一些麻煩，我們也屏蔽掉變量默認的對齊方式，自己可以設定變量的對齊方式。VC中提供了#pragma pack(n)來設定變量以n字節對齊方式。n字節對齊就是說變量存放的起始地址的偏移量有兩種情況：
??????? 第一、如果n大于等于該變量所占用的字節數，那么偏移量必須滿足默認的對齊方式，
??????? 第二、如果n小于該變量的類型所占用的字節數，那么偏移量為n的倍數，不用滿足默認的對齊方式。
??????? 結構的總大小也有個約束條件，分下面兩種情況：如果n大于所有成員變量類型所占用的字節數，那么結構的總大小必須為占用空間最大的變量占用的空間數的倍數；否則必須為n的倍數。下面舉例說明其用法。

#pragma pack(push) //保存對齊狀態

#pragma pack(4)//設定為4字節對齊

struct test

{

char m1;

double m4;

int m3;

};

#pragma pack(pop)//恢復對齊狀態

???????????? 以上結構的大小為16，下面分析其存儲情況，首先為m1分配空間，其偏移量為0，滿足我們自己設定的對齊方式（4字節對齊），m1占用1個字節。
接著開始為m4分配空間，這時其偏移量為1，需要補足3個字節，這樣使偏移量滿足為n=4的倍數（因為sizeof(double)大于n）,m4占用8個字節。
接著為m3分配空間，這時其偏移量為12，滿足為4的倍數，m3占用4個字節。這時已經為所有成員變量分配了空間，共分配了16個字節，滿足為n的倍數。
如果把上面的#pragma pack(4)改為#pragma pack(16)，那么我們可以得到結構的大小為24。（請讀者自己分析）

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下面有一道在 CSDN論壇 上討論火熱的題：

Intel和微軟和本公司同時出現的面試題

#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后面空了幾個字節接著是d?

?

結果如下：

sizeof(S2)結果為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字節對齊,但并不是所有的成員都是以8字節對齊.其對齊的規則是,每個成員按其類型的對齊參數(通常是這個類型的大小)和指定對齊參數(這里是8字節)中較小的一個對齊.并且結構的長度必須為所用過的所有對齊參數的整數倍,不夠就補空字節.
S1中,成員a是2字節默認按2字節對齊,指定對齊參數為8,這兩個值中取1,a按1字節對齊;成員b是4個字節,默認是按4字節對齊,這時就按4字節對齊,所以sizeof(S1)應該為8;
S2中,c和S1中的a一樣,按2字節對齊,而d 是個結構,它是8個字節,它按什么對齊呢?對于結構來說,它的默認對齊方式就是它的所有成員使用的對齊參數中最大的一個,S1的就是4.所以,成員d就是按4字節對齊.成員e是8個字節,它是默認按8字節對齊,和指定的一樣,所以它對到8字節的邊界上,這時,已經使用了12個字節了,所以又添加了4個字節的空,從第16個字節開始放置成員e.這時,長度為24,已經可以被8(成員e按8字節對齊)整除.這樣,一共使用了24個字節.
??????????????????????????a????b
S1的內存布局：11**,1111,
??????????????????????????c??? S1.a S1.b???? d
S2的內存布局：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.復雜類型(如結構)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的整數倍,這樣在處理數組時可以保證每一項都邊界對齊

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的#pragma pack(n)和sizeof求结构的大小的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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