(GCC) GCC 結構體記憶體對齊規則

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GCC struct 記憶體對齊規則 結構體起始地址需要被其中成員類型最大的大小所整除; 每個成員起始地址需要被其類型大小所整除,如int32_t類型成員記憶體對齊到4B; 如果成員有子結構體,則該子結構體成員起始地址要被其內部成員類型最大的所整除。如struct a里存有struct b,b 里有 c ...


GCC struct 記憶體對齊規則

  1. 結構體起始地址需要被其中成員類型最大的大小所整除;
  2. 每個成員起始地址需要被其類型大小所整除,如int32_t類型成員記憶體對齊到4B;
  3. 如果成員有子結構體,則該子結構體成員起始地址要被其內部成員類型最大的所整除。如struct a里存有struct b,b 里有 char,int,double 等元素,那 b 應該從8的整數倍開始存儲;
  4. 如果成員有數組,則該數組成員對齊依舊按POD類型,如uint8_t arr[4],其對齊依舊按1B;
  5. 如果成員有union,則按可以被union中子成員類型最大所整除處理;
  6. 整個結構體大小,必須要能被成員中類型最大所整除,不滿足則GCC自動填充。

結構體大小計算攻略

  1. 前一個成員占用大小必須被後一個成員所占空間的整數倍,不滿足則GCC自動填充,即後一個成員地址偏移到滿足可以被其整除的位置;
  2. 結構體大小必須被成員類型最大的所整除。

測試例子 x86-64 編譯器

/* 
sizeof(typeA) = 8
addr of a:    0x7fff829ca240
addr of a.a8: 0x7fff829ca240
addr of a.b8: 0x7fff829ca241
addr of a.c32:0x7fff829ca244
*/
struct typeA {
  uint8_t a8;
  uint8_t b8;
  uint32_t c32;
};
/* 
sizeof(typeB) = 12
addr of a:    0x7ffd5c3add9c
addr of a.b8: 0x7ffd5c3add9c
addr of a.c32:0x7ffd5c3adda0
addr of a.a8: 0x7ffd5c3adda4
*/
struct typeB {
  uint8_t b8;
  uint32_t c32;
  uint8_t a8;
};

使用記憶體對齊

使用記憶體對齊會影響到結構體起始地址偏移及結構體占用記憶體。如上面定義的typeB做修改:

struct typeA {
  uint8_t b8;
  uint32_t c32;
  uint8_t a8;
} __attribute__ ((aligned (8)));

輸出為:

sizeof(typeA) : 16
address:
0x7ffcb3afc610
0x7ffcb3afc610
0x7ffcb3afc614
0x7ffcb3afc618

attribute align部分語法:

struct S { short f[3]; } __attribute__ ((aligned (8)));
typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));

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