为什么“sizeof”给出错误的测量值？ [复制]答案

【问题标题】：Why does 'sizeof' give wrong measurement? [duplicate]为什么“sizeof”给出错误的测量值？ [复制]
【发布时间】：2011-09-08 16:49:32
【问题描述】：

可能重复：
struct sizeof result not expected

我有这个 C++ 结构：

struct bmp_header {

  //bitmap file header (14 bytes)
  char Sign1,Sign2; //2
  unsigned int File_Size; //4
  unsigned int Reserved_Dword; //4
  unsigned int Data_Offset; //4

  //bitmap info header (16 bytes)
  unsigned int Dib_Info_Size; //4
  unsigned int Image_Width; //4
  unsigned int Image_Height; //4

  unsigned short Planes; //2
  unsigned short Bits; //2  
};

它应该是 30 字节，但 'sizeof(bmp_header)' 给我的值是 32。怎么了？

【问题讨论】：

结构数据对齐：en.wikipedia.org/wiki/Data_structure_alignment
s/It is supposed to be 30 bytes/The sum total of each member is 30 bytes/
还有下次请先搜索一下。
尝试将第一个更改为char Sign[2];。
不过，归根结底，它并没有太大的区别，因为由于填充，如果你有一个 bmp_header 结构数组或类似的东西，填充将被包括在内无论如何，在数组的元素之间。

标签： c++ struct sizeof

【解决方案1】：

它不会给出错误的测量值。你需要了解alignment and padding。

编译器可以在结构成员之间添加填充以遵守对齐约束。也就是说，可以使用编译器特定的指令来控制填充（参见GCC variable attributes 或MSVC++ pragmas）。

【讨论】：

【解决方案2】：

原因是因为填充。如果您将chars 放在结构的末尾，sizeof 可能会给您 30 个字节。整数通常存储在 4 的倍数的内存地址上。因此，由于字符占用 2 个字节，因此在它和第一个 unsigned int 之间有两个未使用的字节。 char 与 int 不同，通常不填充。

一般来说，如果空间是一个大问题，请始终将structs 的元素从最大到最小排序。

请注意，填充并不总是（或通常）sizeof(element)。巧合，int 在 4 个字节上对齐，char 在 1 个字节上对齐。

【讨论】：

【解决方案3】：

struct bmp_header {

  char Sign1,Sign2; //2
  // padding for 4 byte alignment of int: // 2
  unsigned int File_Size; //4
  unsigned int Reserved_Dword; //4
  unsigned int Data_Offset; //4

  unsigned int Dib_Info_Size; //4
  unsigned int Image_Width; //4
  unsigned int Image_Height; //4

  unsigned short Planes; //2
  unsigned short Bits; //2  
};

2+2+4+4+4+4+4+4+2+2 = 32。在我看来是正确的。如果您期望 30，则意味着您期望 1 字节填充，如：

#pragma pack(push)
#pragma pack(1)

struct bmp_header {

  char Sign1,Sign2; //2
  unsigned int File_Size; //4
  unsigned int Reserved_Dword; //4
  unsigned int Data_Offset; //4

  unsigned int Dib_Info_Size; //4
  unsigned int Image_Width; //4
  unsigned int Image_Height; //4

  unsigned short Planes; //2
  unsigned short Bits; //2  
};

#pragma pack(pop)

【讨论】：