前言

最近項目進行中，遇到一個小問題，在數(shù)據(jù)協(xié)議傳輸過程中，我為了方便解析，就定義了一個結(jié)構(gòu)體，在數(shù)據(jù)的指針傳入函數(shù)的時候，我用定義好的結(jié)構(gòu)體進行強制轉(zhuǎn)化，沒想到一直解析失敗，調(diào)試很久，終于反應(yīng)過來，在用結(jié)構(gòu)體指針對數(shù)據(jù)強制轉(zhuǎn)換時，定義結(jié)構(gòu)體我沒有注意到數(shù)據(jù)對齊，因為在底層實現(xiàn)中，我傳入的數(shù)據(jù)buffer是排列整齊的，而強制轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)體格式中，我定義的時候沒有使用__attribute__((__packed__))或者__packed強制數(shù)據(jù)對齊，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)體成員真實排列會按照成員中最大的變量的格式進行對其，缺少的地方被虛擬補充位置。

下面就稍微簡單描述一下結(jié)構(gòu)體數(shù)據(jù)對齊的講解：

 圖片描述的兩種實現(xiàn)結(jié)構(gòu)對齊的聲明，適用于結(jié)構(gòu)體和聯(lián)合的聲明。

接下來展示幾組聲明結(jié)構(gòu)體后成員變量對齊的方式：

/*第一個示例*/
struct stc
{
    char one;
    short two;
    char three;
    int four;
} c,d;


int main (void)
{
    c.one=1;
    return 0;
}

第一個示例代碼配合下方內(nèi)存排列的圖片，可以看到，在正常無特殊聲明的情況下，結(jié)構(gòu)體在內(nèi)存排列是按照結(jié)構(gòu)體成員中最大的變量的大小進行排列的。

第一處示例代碼中，最大的成員變量是int型，一個int型在我使用的32位ARM環(huán)境中占4個byte，所以在排列中，最小的排列單位是4byte，而其他類型，char占1個byte，short占2個byte，在排列的第一行的4個byte中，一個char+一個short類型為3byte，所以需要補上1byte的虛擬空間，第二行的4byte中，還剩下一個char和int，int單獨占一行，所以char需要補上3byte才能排列整齊。

/*第二個示例*/
struct __attribute__((packed)) stc
{
    char one;
    short two;
    char three;
    int four;
} c,d;


int main (void)
{
    c.one=1;
    return 0;
}

第二個示例代碼配合下方內(nèi)存排列的圖片，可以看到，代碼使用了__attribute__((packed))聲明，這個聲明的含義是，令相關(guān)的結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合體強制一字節(jié)對齊。所以在內(nèi)存中排列中，按照1byte的數(shù)據(jù)對齊方式，成員變量緊密排布。

/*第三個示例*/
#pragma pack (2)
struct stc
{
    char one;
    short two;
    char three;
    int four;
} c,d;


int main (void)
{
    c.one=1;
    return 0;
}

/*第四個示例*/
#pragma pack (4)
struct stc
{
    char one;
    short two;
    char three;
    int four;
} c,d;


int main (void)
{
    c.one=1;
    return 0;
}

第三、四個示例代碼配合下方內(nèi)存排列的圖片，可以看到，代碼使用了#pragma pack (n)聲明，這個聲明的含義是，令相關(guān)的結(jié)構(gòu)體與聯(lián)合體強制N字節(jié)對齊，這個聲明和__attribute__((packed))功能類似，但是__attribute__((packed))只能進行一字節(jié)強制對齊，而#pragma pack (n)對齊字節(jié)數(shù)，由n進行控制，所以有很多的靈活性。具體使用可以從下圖成員對齊情況了解，此處就不進行贅述了。

總結(jié)

到此這篇關(guān)于C語言中結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合體的成員內(nèi)存對齊情況的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C語言結(jié)構(gòu)體、聯(lián)合體內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！