在C++中,結(jié)構(gòu)體是一種用戶自定義的數(shù)據(jù)類型,它允許將不同類型的數(shù)據(jù)組合在一起。結(jié)構(gòu)體的存儲方式取決于其成員變量的類型和大小。
內(nèi)存對齊:結(jié)構(gòu)體中的成員變量會根據(jù)其類型自動進(jìn)行內(nèi)存對齊。對于每個成員變量,編譯器會選擇一個地址,使得該地址與該成員變量的類型大小相對應(yīng)的最小的2的冪次方數(shù)相等。這樣可以提高CPU訪問內(nèi)存的效率。
填充:為了滿足內(nèi)存對齊要求,編譯器可能會在結(jié)構(gòu)體的成員變量之間添加一些未使用的字節(jié),這些字節(jié)稱為填充(padding)。填充的目的是確保每個成員變量都能夠正確地對齊到其類型大小相對應(yīng)的最小的2的冪次方數(shù)上。
存儲順序:結(jié)構(gòu)體中的成員變量按照它們在代碼中的聲明順序進(jìn)行存儲。第一個成員變量的地址與結(jié)構(gòu)體的地址相同,后續(xù)成員變量的地址依次遞增。
結(jié)構(gòu)體大?。航Y(jié)構(gòu)體的總大小是所有成員變量大小之和加上所有填充字節(jié)之和。結(jié)構(gòu)體的大小通常是結(jié)構(gòu)體中最大成員變量類型大小的整數(shù)倍。
例如,考慮以下結(jié)構(gòu)體:
struct Example {
char a; // 1字節(jié)
int b; // 4字節(jié)
short c; // 2字節(jié)
};
在32位系統(tǒng)中,int
類型通常占用4字節(jié),short
類型占用2字節(jié)。為了滿足內(nèi)存對齊要求,編譯器可能會在char a
和int b
之間添加3字節(jié)的填充,在int b
和short c
之間添加2字節(jié)的填充。因此,Example
結(jié)構(gòu)體的大小可能是12字節(jié)(1字節(jié)的char a
+ 3字節(jié)的填充 + 4字節(jié)的int b
+ 2字節(jié)的填充 + 2字節(jié)的short c
)。
需要注意的是,不同的編譯器和不同的平臺可能會有不同的內(nèi)存對齊策略和填充規(guī)則。因此,在跨平臺編程時,需要特別注意結(jié)構(gòu)體的存儲方式和大小。