sizeof 给我的结构带来了意想不到的结果[重复]答案

【问题标题】：sizeof giving unexpected result for my structure [duplicate]sizeof 给我的结构带来了意想不到的结果[重复]
【发布时间】：2013-03-06 04:40:28
【问题描述】：

我的代码中有这个结构：

struct BlockDescriptor
{
    struct BlockDescriptor * pNext;
    bool _isFree;
};

我倾向于相信它的大小是 4 + 1 = 5（4 代表指针，1 代表 bool），但由于某种原因 sizeof(struct BlockDescriptor) 返回 8 ！有人能告诉我为什么吗？

是因为打包问题，5 被四舍五入为 4 的倍数（因为 32 位是大多数计算机最熟悉的），是否有某种方法可以强制它使用真实大小（如果在事实上真实大小）？

【问题讨论】：

pNext 和 _isFree 之间的填充。您可以通过特定于编译器的机制强制“打包”。
将#pragma pack(1) 放在结构定义之前。
为什么sizeof(struct BlockDescriptor) 返回的内容对您很重要？
@LukaRahne 谢谢你的工作
更改结构中成员的顺序：bool;结构*；你可能会得到 5 个字节，但这是特定于编译器的

标签： c++ memory alignment sizeof memory-alignment

【解决方案1】：

当 CPU 访问内存以获取数据项（或结构成员）时，它实际上向内存控制器发送了一个请求，内存控制器执行了一些技巧以使 DRAM 看起来是一个结构良好的数据存储。实际上，DRAM 是一堆单元，排列成 M 行，每行 N 位（其中 N 可能是一千左右）。

知道大多数架构一次处理 4、8、16 或 32（或有时更大）位，内存控制器已针对从 4 的倍数地址进行提取进行了优化。从地址中提取单个字节时会发生什么abcd1002?好吧，内存控制器从地址 abcd1000 获取四个字节，然后移位它们以获得第三个字节（记住，它是 0、1，然后是 2），并为您提供糟糕的非对齐字节。因此，从对齐地址获取总是比从非对齐地址获取更快。

意识到这一事实，编译器通过填充数据结构积极优化速度，以便它们以内存友好的方式布局。

希望能为这个问题提供一个重要的计算机体系结构视角。我在当前的任何回复中都没有看到这一点，因此我想添加我的 0.02 美元。

【讨论】：

【解决方案2】：

struct 的数据成员默认对齐。这些数据成员之间可能存在填充以及最后一个数据成员之后的填充。在您的情况下，填充最有可能在最后。

第一个数据成员是一个指针，在您的情况下它需要 4 个字节的内存。那么虽然另一个成员是char，它只需要1个字节的内存，有一个填充到4的倍数，但原因并不是因为“32位是大多数计算机最舒服的” 正如你所说，但是因为4 是最大数据成员的大小。

通常有一个 pragma 指令允许您指定可用的自定义对齐方式。在 Visual Studio 中，有 #pragma pack，在这种情况下可能会对您有所帮助。只要确保你知道你在做什么。尽管您会尽量减少内存使用量，但它可能会对代码的性能产生负面影响。

【讨论】：

是的，对齐是由最大数据成员的大小来定义的

【解决方案3】：

由 Luka Rahne 和 cnicutar 提供答案

pNext 和 _isFree 之间有 Padding。您可以通过特定于编译器的机制强制“打包”，将 #pragma pack(1) 放在结构定义之前

【讨论】：

填充更可能在 _isFree之后，将结构体的大小填充到8字节。
@PeteBecker 是的，_isFree 与 4 对齐，这是结构的对齐方式，因为其最大数据成员的大小为 4。