C++中结构体、公用体在内存单元占用字节数计算

旧城等待， 2021-09-19 04:38 146阅读 0赞

**一 数据类型所占存储空间对比**

<table> 
 <tbody> 
 <tr> 
 <td>数据类型</td> 
 <td> 64位机 </td> 
 <td> 32位机 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> char </td> 
 <td> 1个字节 </td> 
 <td> 1个字节 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> short </td> 
 <td> 2个字节 </td> 
 <td> 2个字节 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> int </td> 
 <td> 4个字节 </td> 
 <td> 4个字节 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> long </td> 
 <td> 8个字节 </td> 
 <td> 4个字节 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> float </td> 
 <td> 4个字节 </td> 
 <td> 4字节 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> double </td> 
 <td> 8个字节 </td> 
 <td> 8个字节 </td> 
 </tr> 
 <tr> 
 <td> long&nbsp;long </td> 
 <td> 8个字节 </td> 
 <td> 8字节 </td> 
 </tr> 
 </tbody> 
</table>

**二 union字节计算**

1 代码

#include<iostream>
 using namespace std;
 union A{
 int a[5];
 char b;
 double c;
 };
 int main(){
 cout<<sizeof(A)<<endl;
 return 0;
 }

2 运行

[root@localhost charpter01]# g++ 0114.cpp -o 0114
    [root@localhost charpter01]# ./0114
    24

3 说明

union中变量同用内存，应以最长的为准，可是结果不是预想的20（5\*4），这是因为公用体中变量的默认内存对齐方式，必须是以最长的double（8byte）对齐，也就是说应该是sizeof(A)=24.所以将公用体中int a\[5\]修改为int a\[6\]后，结果还是24.但是，如果将int a\[5\]修改为int a\[7\],结果将变成32.

**三 struct的字节数计算**

1 代码

#include<iostream>
 using namespace std;
 struct B{
 char a;
 double b;
 int c;
 }test_struct_b;
 int main(){
 cout<<sizeof(test_struct_b)<<endl;
 return 0;
 }

2 运行

[root@localhost charpter01]# g++ 0115.cpp -o 0115
    [root@localhost charpter01]# ./0115
    24

3 说明

这是因为char a的偏移量为0，占用1个byte，double b指的下一个可用的地址偏移量为1，不是sizeof(double)=8,需要补足7byte才能满足double的8字节对齐。

int c指的是下一个可用的地址偏移量16，是sizeof(int)=4的倍数，满足int的对齐方式。

故所有成员变量都分配了空间，总空间大小是1+7+8+4=20，不是结构的节边界数（即结构中占用最大空间的类型所占用字节数sizeof(double)=8）的倍数，所以需要填充4个字节，以满足结构的大小为sizeof(double)=8的倍数，即24.

**四 一个混合结构体大小的计算**

1 代码

#include<iostream>
 using namespace std;
 typedef union{
 long i;
 int k[5];
 char c;
 } UDATE;
 struct data{
 int cat;
 UDATE cow;
 double dog;
 }too;
 UDATE temp;
 int main(){
 cout<<sizeof(struct data)+sizeof(temp)<<endl;
 cout<<sizeof(struct data)<<endl;
 cout<<sizeof(temp)<<endl;
 return 0;
 }

2 运行

[root@localhost charpter01]# g++ 0116.cpp -o 0116
    [root@localhost charpter01]# ./0116
    64
    40
    24

3 说明

sizeof(temp)=24在以前示例中已经解释。

我们看看sizeof(struct data)的计算。cat占用4个字节，cow占用24个字节。因为cow是8字节对齐，所以cat后要填充4个字节，即cat和cow共占用4+4+24=32字节。

dog占8字节，从32字节开始，已对齐，所以共40个字节。