struct 关于sizeof的大小

请看下面的结构：
struct MyStruct{
 double dda1;
 char dda;

 int type

};

sizeof(MyStruct)为多少呢？也许你会这样求：
sizeof(MyStruct)=sizeof(double) sizeof(char) sizeof(int)=13

    但是当在VC中测试上面结构的大小时，你会发现sizeof(MyStruct)为16。你知道为什么在VC中会得出这样一个结果吗？

    其 实，这是编译器对变量存储的一个特殊处理。为了提高CPU的存储速度，编译器对一些变量的起始地址做了”对齐”处理。在默认情况下，编译器规定各成员变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量必须为该变量的类型所占用的字节数的倍数。 

    字节对齐的细节和编译器实现相关，但一般而言，满足三个准则：
    1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除；
    2) 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节（internal adding）；
    3) 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节（trailing padding）。

    为 上面的结构分配空间的时候，VC根据成员变量出现的顺序和对齐方式，先为第一个成员dda1分配空间，其起始地址跟结构的起始地址相同（刚好偏移量0刚好 为sizeof(double)的倍数），该成员变量占用sizeof(double)=8个字节；接下来为第二个成员dda分配空间，这时下一个可以分 配的地址对于结构的起始地址的偏移量为8，是sizeof(char)的倍数，所以把dda存放在偏移量为8的地方满足对齐方式，该成员变量占用 sizeof(char)=1个字节；接下来为第三个成员type分配空间，这时下一个可以分配的地址对于结构的起始地址的偏移量为9，不是sizeof (int)=4的倍数，为了满足对齐方式对偏移量的约束问题，VC自动填充3个字节（这三个字节没有放什么东西），这时下一个可以分配的地址对于结构的起 始地址的偏移量为12，刚好是sizeof(int)=4的倍数，所以把type存放在偏移量为12的地方，该成员变量占用sizeof(int)=4个 字节；这时整个结构的成员变量已经都分配了空间，总的占用的空间大小为：8 1 3 4=16，刚好为结构的字节边界数（即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof(double)=8）的倍数，所以没有空缺的字节需要填充。 所以整个结构的大小为：sizeof(MyStruct)=8 1 3 4=16，其中有3个字节是VC自动填充的，没有放任何有意义的东西。

   

    下面再举个例子，交换一下上面的MyStruct的成员变量的位置，使它变成下面的情况：

struct MyStruct{

char dda;
double dda1;
int type；
}；

这个结构占用的空间为多大呢？在VC6.0环境下，可以得到sizeof(MyStruc)为24。结合上面提到的分配空间的一些原则，分析下VC怎么样为上面的结构分配空间的。

    struct MyStruct

{

char dda;//偏移量为0，满足对齐方式，dda占用1个字节；
double dda1;//下一个可用的地址的偏移量为1，不是sizeof(double)=8的倍数，需要补足7个字节

            //才能使偏移量变为8（满足对齐方式），因此VC自动填充7个字节，dda1存放在

            //偏移量为8的地址上，它占用8个字节。
int type；  //下一个可用的地址的偏移量为16，是sizeof(int)=4的倍数，满足int的对齐方式，所以

            //不需要VC自动填充，type存放在偏移量为16的地址上，它占用4个字节。

}； //所有成员变量都分配了空间，空间总的大小为1+7+8+4=20，不是结构的节边界数

   //（即结构中占用最大空间的类型所占用的字节数sizeof(double)=8）的倍数，所以需要

   //填充4个字节，以满足结构的大小为sizeof(double)=8的倍数。
   //所以该结构总的大小为：sizeof(MyStruc)为1+7+8+4+4=24。

 

 

    VC对结构的存储的特殊处理确实提高CPU存储变量的速度，但是有时候也带来了一些麻烦，我们也可以屏蔽掉变量默认的对齐方式，自己设定变量的对齐方式。

    VC 中提供了#pragma pack(n)来设定变量以n字节对齐方式。n字节对齐就是说变量存放的起始地址的偏移量有两种情况：第一、如果n大于等于该变量所占用的字节数，那么偏 移量必须满足默认的对齐方式，第二、如果n小于该变量的类型所占用的字节数，那么偏移量为n的倍数，不用满足默认的对齐方式。结构的总大小也有个约束条 件，分下面两种情况：如果n大于所有成员变量类型所占用的字节数，那么结构的总大小必须为占用空间最大的变量占用的空间数的倍数；否则必须为n的倍数。下面举例说明其用法。

#pragma pack(push) //保存对齐状态
#pragma pack(4)//设定为4字节对齐
struct test
{
  char m1;
  double m4;

  int m3;
};
#pragma pack(pop)//恢复对齐状态

 

    以 上结构的大小为16，下面分析其存储情况，首先为m1分配空间，其偏移量为0，满足我们自己设定的对齐方式（4字节对齐），m1占用1个字节。接着开始为 m4分配空间，这时其偏移量为1，需要补足3个字节，这样使偏移量满足为n=4的倍数（因为sizeof(double)大于n）,m4占用8个字节。接 着为m3分配空间，这时其偏移量为12，满足为4的倍数，m3占用4个字节。这时已经为所有成员变量分配了空间，共分配了16个字节，满足为n的倍数。如 果把上面的#pragma pack(4)改为#pragma pack(16)，那么我们可以得到结构的大小为24。