3> 预编译指令#pragma pack(n)手动设置 n--只能填1 2 4 8 16
一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。比如有些架构的CPU在访问 一个没有进行对齐的变量的时候会发生错误,那么在这种架构下编程必须保证字节对齐.
核心: 1.每个元素的首地址偏移量必须能整除该元素的长度。 2. 整个结构体的长度必须能整除最长元素的字节数。
在用sizeof运算符求算某结构体所占空间时,并不是简单地将结构体中所有元素各自占的空间相加,这里涉及到内存字节对齐的问题。从理论上讲,对于任何变量的访问都可以从任何地址开始访问,但是事实上不是如此,实际上访问特定类型的变量只能在特定的地址访问,这就需要各个变量在空间上按一定的规则排列,而不是简单地顺序排列,这就是内存对齐。 内存对齐的原因: 1)某些平台只能在特定的地址处访问特定类型的数据; 2)提高存取数据的速度。比如有的平台每次都是从偶地址处读取数据,对
在C++中,volatile是一个关键字,用于修饰变量,告诉编译器该变量的值可能在程序流程之外被意外修改,因此编译器不应该对该变量进行优化(如缓存变量值或重排指令顺序)。
结构体字节对齐 在用sizeof运算符求算某结构体所占空间时,并不是简单地将结构体中所有元素各自占的空间相加,这里涉及到内存字节对齐的问题。从理论上讲,对于任何 变量的访问都可以从任何地址开始访问,但是事实上不是如此,实际上访问特定类型的变量只能在特定的地址访问,这就需要各个变量在空间上按一定的规则排列, 而不是简单地顺序排列,这就是内存对齐。 计算结构变量的大小必须讨论数据对齐的问题。为了使CPU存取的速度最快(这同CPU取数操作有关),c++在处理数据时经常把结构变量中的成员的大小按照4或
字节对齐是我们初学C语言就会接触到的一个概念,但是到底什么是字节对齐?对齐准则又是什么?为什么要字节对齐呢?字节对齐对我们编程有什么启示?本文将简单理一理字节对齐的那些事。
昨天分享了结构体里面的一些常见用法(因为测试代码测试的有点晚,有些地方没有分享完。),今天我们来继续分享结构体里面的其他用法。
类对象模型是一种编程概念,用于描述和实现面向对象编程(OOP)中的类和对象。在这个模型中,类定义了对象的结构和行为,包括数据成员(属性)和成员函数(方法)。对象是类的实例,具有类的所有属性和方法。类对象模型支持封装、继承和多态等OOP特性,使得代码更加模块化、可重用和易于维护。通过类对象模型,程序员可以创建复杂的软件系统,提高开发效率和代码质量。
从以上结果可以看出,结构体st1在32位下是按照4个字节来对齐的,在64位下则是按照8个字节来对齐的,结构体st2则不管32位还是64位则都是按照1个字节对齐的。
谈到内存对齐,早年间玩Java的时候就能偶尔打打交道,为此Java8还提供了个语法糖@Contended来帮助我们解决高速缓存cacheline内存未对齐的伪共享问题。不过Go目前涉及到类似问题,比如内存对齐带来的原子操作的问题还是需要手动处理下,毕竟Russ Cox大佬也发话了
现在手游的server 端,一般都用哪种语言开发? 业界主要的是c/c++ + Python/lua模式做游戏服务器。c/c++做网络通讯数据传输,python/lua做业务逻辑。这样既保持了网络传输
什么是对齐,以及为什么要对齐: 现代计算机中内存空间都是按照byte划分的,从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始,但实际情况是在访问特定变量的时候经常在特定的内存地址访问,这就需要各类型数据按照一定的规则在空间上排列,而不是顺序的一个接一个的排放,这就是对齐。 对齐的作用和原因: 各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。其他平台可能没有这种情况,但是最常见的是如果不按照适合其平台要求对数据存放进行对齐,会在存取效率上带来
一、什么是对齐,以及为什么要对齐: 1. 现代计算机中内存空间都是按照byte划分的,从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始,但实际情况是在访问特定变量的时候经常在特定的内存地址访问,这就需要各类型数据按照一定的规则在空间上排列,而不是顺序的一个接一个的排放,这就是对齐。 2. 对齐的作用和原因:各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。其他平台可能没有这种情况, 但是最常见的是如果不按照适合其平台的要求对数据存放进行对齐,会在存取效率上带来损失。比如有些平台每次读都是从偶地址开始,如果一个int型(假设为 32位)如果存放在偶地址开始的地方,那么一个读周期就可以读出,而如果存放在奇地址开始的地方,就可能会需要2个读周期,并对两次读出的结果的高低 字节进行拼凑才能得到该int数据。显然在读取效率上下降很多。这也是空间和时间的博弈。 二、对齐的实现 通常,我们写程序的时候,不需要考虑对齐问题。编译器会替我们选择适合目标平台的对齐策略。当然,我们也可以通知给编译器传递预编译指令而改变对指定数据的对齐方法。 但是,正因为我们一般不需要关心这个问题,所以因为编辑器对数据存放做了对齐,而我们不了解的话,常常会对一些问题感到迷惑。最常见的就是struct数据结构的sizeof结果,出乎意料。为此,我们需要对对齐算法所了解。 对齐的算法: 由于各个平台和编译器的不同,现以本人使用的gcc version 3.2.2编译器(32位x86平台)为例子,来讨论编译器对struct数据结构中的各成员如何进行对齐的。 设结构体如下定义: struct A { int a; char b; short c; }; 结构体A中包含了4字节长度的int一个,1字节长度的char一个和2字节长度的short型数据一个。所以A用到的空间应该是7字节。但是因为编译器要对数据成员在空间上进行对齐。 所以使用sizeof(strcut A)值为8。 现在把该结构体调整成员变量的顺序。 struct B { char b; int a; short c; }; 这时候同样是总共7个字节的变量,但是sizeof(struct B)的值却是12。 下面我们使用预编译指令#pragma pack (value)来告诉编译器,使用我们指定的对齐值来取代缺省的。 #progma pack (2) /*指定按2字节对齐*/ struct C { char b; int a; short c; }; #progma pack () /*取消指定对齐,恢复缺省对齐*/ sizeof(struct C)值是8。 修改对齐值为1: #progma pack (1) /*指定按1字节对齐*/ struct D { char b; int a; short c; }; #progma pack () /*取消指定对齐,恢复缺省对齐*/ sizeof(struct D)值为7。 对于char型数据,其自身对齐值为1,对于short型为2,对于int,float,double类型,其自身对齐值为4,单位字节。 这里面有四个概念值: 1)数据类型自身的对齐值:就是上面交代的基本数据类型的自身对齐值。 2)指定对齐值:#pragma pack (value)时的指定对齐值value。 3)结构体或者类的自身对齐值:其成员中自身对齐值最大的那个值。 4)数据成员、结构体和类的有效对齐值:自身对齐值和指定对齐值中较小的那个值。 有了这些值,我们就可以很方便的来讨论具体数据结构的成员和其自身的对齐方式。有效对齐值N是最终用来决定数据存放地址方式的值,最重要。有效对齐N,就是表示“对齐在N上”,也就是说该数据的"存放起始地址%N=0".而数据结构中的数据变量都是按定义的先后顺序来排放的。第一个数据变量的起始地址就是 数据结构的起始地址。结构体的成员变量要对齐排放,结构体本身也要根据自身的有效对齐值圆整(就是结构体成员变量占用总长度需要是对结构体有效对齐值的整 数倍,结合下面例子理解)。这样就不难理解上面的几个例子的值了。 例子分析: 分析例子B; struct B { char b; int a; short c; }; 假设B从地址空间0x0000开始排放。该例子中没有定义指定对齐值,在笔者环境下,该值默认为4。第一个成员变量b的自身对齐值是1,比指定或者默认指 定对齐值4小,所以其有效对齐值为1,所以其存放地址0x0000符合0x0000%1=0.第二个成员变量a,其自身对齐值为4,所以有效对齐值也为 4,所以只能存放在起始地址为0x0004到0x0007这四个连续的字节空
虽然所有的变量最后都会保存到特定的地址内存中去,但是相应的内存空间必须满足内存对齐的要求,主要基于存在以下两个原因:
如果这几个问题你理解的还不是很清楚,那么请仔细阅读一下下面的内容。围绕这几个问题一一进行展开。
接下来我们首先定义两个结构体,分别计算他们的内存大小,来引入今天的主体,内存对齐原理
API,用于获取类的实例对象所占用的内存大小,并返回具体的字节数,其本质就是获取实例对象中成员变量的内存大小
1.2 创建两个不同的结构体 myStuct1,myStruct2分别进行验证 code如下
原文链接:https://blog.csdn.net/humanking7/article/details/80979517
各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。
位域是指信息在保存时,并不需要占用一个完整的字节,而只需要占几个或一个二进制位。为了节省空间,C语言提供了一种数据结构,叫“位域”或“位段”。
首先我们需要知道的是结构体是一种数据类型,它本质上是用于将不同类型的数据组合在一起形成的一个新的数据类型。
之前程序是32位的,切到64位之后,一些隐藏的问题就暴露了。这不,一个由字节对齐导致的挂死问题就出来了。
在写代码的过程偶尔会用到一些宏,这些宏多定义在头文件中,通过查看头文件,就可以获取相关信息
所谓结构体数组,是指数组中的每个元素都是一个结构体。在实际应用中,C语言结构体数组常被用来表示一个拥有相同数据结构的群体,比如一个班的学生、一个车间的职工等。
根据文章内容撰写摘要总结。
1 C语言中一个结构体在内存中占的字节数如何计算? 先看下面一个结构体: struct stru { int a; char c; }; 那么这个结构体在内存中几个字节呢?初学者可能说,int是4个字节,char是1个字节,那么这个结构体就是5个字节。很遗憾,这个结果是错误的。 其实这个结构体的长度是8个字节。 这牵涉到一个结构体字节对齐问题 ,具体结构体为什么要字节对齐,又是如何对齐的呢? 稍后我们会在我们的网站上详细讲解下结构体字节对齐的问题。请关注我们的网站:www.coderonline.net
【本文为安富莱电子原创】 本期的知识点要稍微烧点脑细胞,因为字节对齐问题涉及到的地方太多,且无法规避,必须硬着头皮上。 下面要说的每个技术点,其实都可以专门开一个帖子说,所以我们这里的讨论,争取言简意赅,并配上官方文档和实验数据,力求有理有据。如果讲解有误的地方,欢迎大家指正,我们主要讨论M0,M0+, M3,M4和M7内核。 一、引出问题: 字节对齐的含义:4字节对齐的含义就是变量地址对4求余数为0; 8字节对齐就是地址对8求余等于0,依次类推: 比如 uint32_t *p; p=(uint32_t *)0x20000004; 这个地址是4字节对齐。 如果让p去访问0x20000001, 0x20000002,0x20000003这都是不对齐访问。 二、背景知识: 对于M3和M4而言,可以直接访问非对齐地址(注意芯片要在这个地址有对应的内存空间), 因为M3和M4是支持的,而M0/M0+/M1是不支持的,不支持内核芯片,只要非对齐访问就会触发硬件异常。
之前说过一个关于结构体在内存中所占字节数的问题,我们知道结构体长度的计算并不是所有成员长度的相加,而是因为编译器优化会对其进行对齐,这样会优化访问速度等。 那么还有一种情况,因为特殊原因,需要结构体的长度按字节对齐,结构体的长度就是所有成员长度的和。尤其是嵌入式编程以及网络编程中好多地方都有这样的要求,这时候怎么做呢? 这个时候如果是在linux下,就需要用到GNU C 的__attribute__ 机制。 比如: struct A { int i; char c; } __attribu
Objective-C语言是一门高级语言,底层是由C/C++语言实现。要想从本质上了解Objective-C对象的底层数据结构和内存布局,就需要一步步揭开那最神秘的面纱。
内存物理看是有很多个 Bank(就是行列阵式的存储芯片),每一个 Bank 的列就是位宽 ,每一行就是 Words,则存储单元数量=行数(words)×列数(位宽)×Bank的数量;通常也用 M×W 的方式来表示芯片的容量(或者说是芯片的规格/组织结构)。
3)结构体总大小为:最大对齐数(所有变量类型最大者与默认对齐参数取最小)的整数倍。
元素是按照定义顺序一个一个放到内存中去的,但并不是紧密排列的。从结构体存储的首地址开始,每个元素放置到内存中时,它都会认为内存是按照自己的大小(通常它为4或8)来划分的,因此元素放置的位置一定会在自己宽度的整数倍上开始,这就是所谓的内存对齐。
在二进制写文件时,可以用 模块将数据捆绑成结构体转化成字节流,为了方便与 交互,避免 在读取二进制字节流时因为 的字节对齐问题而造成不必要的麻烦, 的 模块默认按照 的字节对齐方式进行对齐。
有如下一个结构体: struct X { uint32_t a; char* b[0]; }; sizeof(X)的值为多少了? 关键点:数组维度为0的成员不参与,但是它的类型参与。 注:在x86_64上“char*”的algin值为8,x86上为4。 那么: #pragma pack(8) struct X { uint32_t a; char* b[0]; }; #pragma pack() sizeof(X)值为8,因为alignof(char*)和pack(8)最小值为8,故按8字节对齐。 #pragma pack(4) struct X { uint32_t a; char* b[0]; }; #pragma pack() sizeof(X)值为8,因为alignof(char*)和pack(4)最小值为4,故按4字节对齐。 #pragma pack(1) struct X { uint32_t a; char* b[0]; }; #pragma pack() 按1字节对齐时,sizeof(X)值为8,因为alignof(char*)和pack(1)最小值为4,故按1字节对齐。 如果结构体变成: struct X { uint32_t a; char b[0]; }; sizeof(X)的值为多少了?
今天给大家分享一下面试Linux岗位的c语言基础题目,说不定下次你面试的时候,面试官就会这样考你哦,现在一起随着笔者的步伐,一起去看看是什么面试题目?每天进步一点点,日积月累你也是专家!
当我们创建一个结构体变量时,会向内存申请所需的空间,用来存储结构体成员的内容。我们可以将其理解为结构体成员会按照特定的规则来存储数据内容。
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ChinaUnix最近有个贴子讨论热烈,在这里记录一下我的理解,struct的对齐是遵照下列二个条件中最小的一个进行的: 1.#pragma pack(N)中N指定的值 2.struct中最大的成员(请注意不是指sizeof值最大的那个,而应当是__alignof__值最大的那个) 对于double等几个类型,它的alignof值是可通过编译开关-mno-align-double和-malign-double来控制的,其中-mno-align-double表示double的alignof值为字长,而-mn
有些同学可能不知道,struct 中的字段顺序不同,内存占用也有可能会相差很大。比如:
#pragma pack (n)这个语句用于设置结构体的内存对齐方式,具体作用下面再说。在linux gcc下n可取的值为:1,2,4,当n大于4时按4处理。如果程序中没用显试写出这个语句,那么在linux gcc下,它会对所有结构体都采用#pragma pack (4)的内存对齐方式。需要注意的是,在不同的编译平台上默认的内存对齐方式是不同的。如在VC中,默认是以#pragma pack (8)的方式进行对齐。
对于结构(或联合)的各个成员,第一个成员位于偏移为0,以后每个数据成员的偏移量必须是#pragma pack指定的数值和结构体(或联合)中最大数据成员长度 这2个数值中较小的一个的倍数。 使用伪代码表示: min(#pragma pack, 结构最大数据成员长度) * N
在计算机领域,对于某种特定的计算机设计而言,字(word)是用于表示其自然的数据单位的术语,是用来表示一次性处理事务的固定长度。一个字的位数,即字长。
string为basic_string的typedef,对于basic_string我们看到里面:
结构体(struct)或者联合体(union)的数据成员,第一个数据成员会放在offset为0的地方,之后的每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小(如果该成员有子成员,比如数组、结构体等,那么就从子成员大小)的整数倍开始。
大家好啊,不知道看了网管在上周的文章Go指针的使用限制和unsafe.Pointer突破之路,你们有没有感觉Golang 比之前想的还好用呢?确实能直接读写内存,很多以前觉得无能为力的事情就不再是问题了,比如那些没对外开放只能在开源包内部用的结构体字段这下我们都有办法抓到了,起码能给程序调试带来不小的速度提升。
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