为什么sizeof运算符返回的结构大小大于结构成员的总大小?


当前回答

上面给出了很多信息(解释)。

我只想分享一些方法来解决这个问题。

您可以通过添加pragma pack来避免它

#pragma pack(push, 1)

// your structure

#pragma pack(pop) 

其他回答

这是因为添加了填充以满足对齐约束。数据结构对齐会影响程序的性能和正确性:

未对齐的访问可能是一个硬错误(通常是SIGBUS)。未对齐的访问可能是软错误。要么在硬件中进行了纠正,以适度降低性能。或通过软件仿真进行纠正,以严重降低性能。此外,原子性和其他并发性保证可能会被破坏,从而导致微妙的错误。

下面是一个使用x86处理器典型设置的示例(均使用32位和64位模式):

struct X
{
    short s; /* 2 bytes */
             /* 2 padding bytes */
    int   i; /* 4 bytes */
    char  c; /* 1 byte */
             /* 3 padding bytes */
};

struct Y
{
    int   i; /* 4 bytes */
    char  c; /* 1 byte */
             /* 1 padding byte */
    short s; /* 2 bytes */
};

struct Z
{
    int   i; /* 4 bytes */
    short s; /* 2 bytes */
    char  c; /* 1 byte */
             /* 1 padding byte */
};

const int sizeX = sizeof(struct X); /* = 12 */
const int sizeY = sizeof(struct Y); /* = 8 */
const int sizeZ = sizeof(struct Z); /* = 8 */

可以通过对齐对成员进行排序来最小化结构的大小(按大小排序足以满足基本类型的排序)(如上面示例中的结构Z)。

重要提示:C和C++标准都规定结构对齐是由实现定义的。因此,每个编译器可能会选择不同的数据对齐方式,从而导致不同且不兼容的数据布局。因此,在处理不同编译器将使用的库时,了解编译器如何对齐数据很重要。某些编译器具有命令行设置和/或特殊的#pragma语句来更改结构对齐设置。

另请参见:

对于Microsoft Visual C:

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/2e70t5y1%28v=vs.80%29.aspx

GCC声称与微软编译器兼容

https://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.6.4/gcc/Structure_002dPacking-Pragmas.html

除了前面的答案,请注意,无论包装如何,C++中没有成员订单保证。编译器可以(当然也可以)向结构中添加虚拟表指针和基结构的成员。即使是虚拟表的存在也没有得到标准的保证(没有规定虚拟机制的实现),因此可以得出这样的保证是不可能的。

我很确定C语言保证了成员顺序,但在编写跨平台或跨编译器程序时,我不会指望它。

例如,如果您希望结构具有GCC的特定大小,请使用__attribute__((打包))。

在Windows上,使用带有/Zp选项的cl.exe编译器时,可以将对齐设置为一个字节。

通常,CPU更容易访问4(或8)的倍数的数据,这取决于平台和编译器。

所以这基本上是一个对齐问题。

你需要有充分的理由来改变它。

上面给出了很多信息(解释)。

我只想分享一些方法来解决这个问题。

您可以通过添加pragma pack来避免它

#pragma pack(push, 1)

// your structure

#pragma pack(pop) 

除了其他答案,结构可以(但通常不)具有虚拟函数,在这种情况下,结构的大小还将包括vtbl的空间。