結構體在記憶體中所占位元組大小計算

作者 ：卿笃軍

今天上課，老師給我們示範了一下，計算結構體在記憶體中所占的位元組大小。開始給了我們幾個例子，然後要我們自己摸索出規律。

注：以下測試全是在win7_64bit  devcpp 5.5.3環境下測試的。（char 1位元組，int 4位元組， double 8位元組）。

也許：你可能認為下面這個答案是 1+4 = 5   （×）

其實，這個題目的答案是： 8 （√）

這牽涉到一個 結構體位元組對齊問題 ，具體結構體為什麼要位元組對齊，又是如何對齊的，可以參考下面的兩篇文章（我網上搜的）：

1.海闊憑魚躍，天高任鳥飛的部落格專欄，結構體在記憶體中所占空間大小的計算，

2.eliot的部落格專欄，結構體位元組對齊，

       在用sizeof運算符求算某結構體所占空間時，并不是簡單地将結構體中所有元素各自占的空間相加，這裡涉及到記憶體位元組對齊的問題。從理論上講，對于任何變量的通路都可以從任何位址開始通路，但是事實上不是如此，實際上通路特定類型的變量隻能在特定的位址通路，這就需要各個變量在空間上按一定的規則排列，而不是簡單地順序排列，這就是記憶體對齊。

      記憶體對齊的原因：

      1)某些平台隻能在特定的位址處通路特定類型的資料；

      2)提高存取資料的速度。比如有的平台每次都是從偶位址處讀取資料，對于一個int型的變量，若從偶位址單元處存放，則隻需一個讀取周期即可讀取該變量；但是若從奇位址單元處存放，則需要2個讀取周期讀取該變量。

我們以例子來說明對齊方式吧：

輸出結果： 8

解釋：結構體中（注意變量定義的順序），char 是1個位元組，int 是4 個位元組，結構體位元組對齊：char 和 int對齊。是以将char補齊到4個位元組。

是以最後結構體所占位元組： 4 + 4 = 8；

輸出結果： 12

解釋：結構體中char a[4]，已經和下面的int 對齊了，可是還剩下一個char a[1]這個也需要補齊到int （4）。

是以最後結果： 8 + 4 = 12

輸出結果： 16

解釋：結構體中char , int 兩個位元組數（整體），與下面的double對齊。是以char ,int 整體位元組數要湊夠8 。

是以最後結果： 8 + 8 = 16

輸出結果： 24

解釋：比較例三，我們發現隻是結構體裡面的定義順序改變了，卻造成了結果的不同。那麼這是為什麼呢？

其實是這樣的，上面的char 要和double對齊，是以char 位元組要補齊到double（8），然後double不可能和下面的int對齊吧？因為double本來就比int大，是以不可能對齊，那麼就隻有int和double對齊了哦，是以int也要補齊到double（8）。

是以最後結果： 8 + 8 + 8 = 24