詳解C++ 內存對齊
操作系統(tǒng)64位和32位有什么區(qū)別?
- 64位操作系統(tǒng)意味著其cpu擁有更大的尋址能力。理論上來說,其性能相比于32位操作系統(tǒng)會提升1倍。但是這也需要在64位操作系統(tǒng)上運行的軟件也是64位的。
- 軟件中數(shù)據(jù)類型的的字節(jié)數(shù)大小其實和操作系統(tǒng)是多少位的沒有關系,而是由編譯器決定的。也就是說數(shù)據(jù)結構占多少位取決于在軟件編譯時我們選擇的是64位還是32位的編譯器。其具體占位數(shù)在編譯器已經(jīng)決定了。
數(shù)據(jù)類型對應字節(jié)數(shù)
下面是不同位數(shù)編譯器下基本數(shù)據(jù)類型對應的字節(jié)數(shù)。
32位編譯器:
char :1個字節(jié) char*(即指針變量): 4個字節(jié) short int : 2個字節(jié) int: 4個字節(jié) unsigned int : 4個字節(jié) float: 4個字節(jié) double: 8個字節(jié) long: 4個字節(jié) long long: 8個字節(jié) unsigned long: 4個字節(jié)
64位編譯器:
char :1個字節(jié) char*(即指針變量): 8個字節(jié) short int : 2個字節(jié) int: 4個字節(jié) unsigned int : 4個字節(jié) float: 4個字節(jié) double: 8個字節(jié) long: 8個字節(jié) long long: 8個字節(jié) unsigned long: 8個字節(jié)
總結:32位和64位編譯器的基本數(shù)據(jù)類型字節(jié)數(shù)主要差別在64位的指針和long為8字節(jié)。
C++內存對齊
- 眾所周知,為了保證每個對象擁有彼此獨立的內存地址,C++空類的內存大小為1字節(jié)。而非空類的大小與類中非靜態(tài)成員變量和虛函數(shù)表的多少有關。其中,類中非靜態(tài)成員變量的大小則與編譯器的位數(shù)以及內存對齊的設置有關。
- 類中的成員變量在內存中并不一定是連續(xù)的。它是按照編譯器的設置,按照內存塊來存儲的,這個內存塊大小的取值,就是內存對齊。
- 內存對齊有2個規(guī)則:
1.第一個成員變量放在類中內存offset為0的地方,之后的成員變量的對齊按照#pragma pack(n)指定的數(shù)值和這個成員變量類型所占字節(jié)數(shù)中,比較小的那個進行(成員變量間補齊)。
2.在成員變量完成各自內存對齊之后,類(結構或聯(lián)合)本身也要進行內存對齊,對齊按照#pragma pack(n)指定的數(shù)值和類中最大成員變量類型所占字節(jié)數(shù)中,比較小的那個進行(類中最后一個成員變量結尾后補齊),類大小需要是對齊值得整數(shù)倍。
- \#pragma pack(n)作為一個預編譯指令用來設置內存對齊的字節(jié)數(shù)。需要注意的是,n的缺省數(shù)值是編譯器設置的,一般為8,合法的數(shù)值分別是1、2、4、8、16。
延伸知識:C++空類大小
- C++標準指出,不允許一個對象(當然包括類對象)的大小為0,不同的對象不能具有相同的地址。這是由于:
new需要分配不同的內存地址,不能分配內存大小為0的空間
避免除以sizeof(T)時得到除以0錯誤故使用一個字節(jié)來區(qū)分空類。
- 需要注意的是,這并不代表一個空基類也需要加一個字節(jié)到子類中去。這種情況下,空基類并不是獨立的,它附屬于子類。子類繼承空基類后,子類如果有自己的數(shù)據(jù)成員,則空基類的那一個字節(jié)并不會加到子類中去。
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