C/C++编程：#pragma pack的使用

痛定思痛。 2022-12-29 06:58 200阅读 0赞

> 在没有外部干预的情况下，编译器会根据操作系统及编译环境来自动设定[结构体的内存对齐][Link 1]的默认字节，但是在实际开发中，有时候考虑到实际内存，会有将结构体设置为1字节对齐（不对齐）的需求，这个时候就要借助C/C编译指令\#pragma pack()，这个指令也是非常复杂的，这里只总结两种常用的

# \#pragma pack(n)与 \#pragma pack() #

## 理论 ##

#pragma pack(n) //作用：C编译器将对以下的结构体按照n个字节对齐。
    /*
        定义结构体类型
    */
    #pragma pack() //作用：取消自定义字节对齐方式。

其中`#pragma pack(n)`中，`n`的有效参数为`1/2/4/8/16`，这个时候编译器会将让n与默认的对齐字节数进行比较，取较小值为对齐字节数。

为了避免意外影响项目中其他结构成员的内存对齐，`#pragma pack(n)`和`#pragma pack()`是需要配对使用的，后者的作用是取消自定义的字节对齐方式，使其他的结构体类型的变量按照编译器默认的对齐字节数进行内存对齐。在很多代码中没有配对使用，是及其不规范也是极其危险的行为！

> 在64位操作系统64位编译器的环境下，当n ≥ 8时，内存对齐的字节数是8，不然为n  
> 在32位操作系统32位编译器的环境下，当n ≥ 4时，内存对齐的字节数是4，不然为n

## 实践 ##

#include <stdio.h>
    
    typedef struct mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }MS1;//in 64_64:24; in 32_32:16
    
    #pragma pack(1)
    typedef struct p1mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }P1MS1;//in 64_64:13; in 32_32:13
    #pragma pack()
    
    #pragma pack(2)
    typedef struct p2mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }P2MS1;//in 64_64:14; in 32_32:14
    #pragma pack()
    
    #pragma pack(4)
    typedef struct p4mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }P4MS1;//in 64_64:16; in 32_32:16
    #pragma pack()
    
    #pragma pack(8)
    typedef struct p8mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }P8MS1;//in 64_64:24; in 32_32:16
    #pragma pack()
    
    #pragma pack(16)
    typedef struct p16mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }P16MS1;//in 64_64:24; in 32_32:16
    #pragma pack()
    
    typedef struct mystruct2
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }MS2;//in 64_64:24; in 32_32:16
    
    int main(void)
    {
        
        printf("sizeof(MS1)    = %d\n", (int)sizeof(MS1));
        printf("sizeof(P1MS1)  = %d\n", (int)sizeof(P1MS1));
        printf("sizeof(P2MS1)  = %d\n", (int)sizeof(P2MS1));
        printf("sizeof(P4MS1)  = %d\n", (int)sizeof(P4MS1));
        printf("sizeof(P8MS1)  = %d\n", (int)sizeof(P8MS1));
        printf("sizeof(P16MS1) = %d\n", (int)sizeof(P16MS1));
        printf("sizeof(MS2)    = %d\n", (int)sizeof(MS2));
        return 0;
    }

# \#pragma pack(push,n)与\#pragma pack(pop) #

## 理论 ##

#pragma pack(push,n) //作用：把原来对齐方式设置压栈，并设新的对齐字节为n的对齐方式
    /*
        定义结构体类型
    */
    #pragma pack(pop)     //作用：恢复原来压栈的对齐方式。

在指令`#pragma pack(push,n)`里n的一切效果和`#pragma pack(n)`中是一样的，这里不再赘述。这个指令的优越性在于：他设置新的对齐方式时，会将原来的对齐方式(假设是M)进行压栈保存下来。待`#pragma pack(pop)`解除`#pragma pack(push,n)`的作用时，将会对原来的对齐方式进行弹栈恢复，执行之后结构体的对齐方式又变回了M而不是编译器默认的。

## 实践 ##

#include <stdio.h>
    
    typedef struct mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }MS1;//in 64_64:24; in 32_32:16
    
    #pragma pack(1)
    typedef struct p1mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }P1MS1;//in 64_64:13; in 32_32:13
    #pragma pack(push, 2)
    typedef struct pp2mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }PP2MS1;//in 64_64:14; in 32_32:14
    #pragma pack(pop)
    typedef struct p3mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }P3MS1;//in 64_64:13; in 32_32:13
    #pragma pack()
    
    typedef struct mystruct2
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }MS2;//in 64_64:24; in 32_32:16
    
    #pragma pack(push, 1)
    typedef struct pp1mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }PP1MS1;//in 64_64:13; in 32_32:13
    #pragma pack(pop)
    
    #pragma pack(push, 16)
    typedef struct pp16mystruct1
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }PP16MS1;//in 64_64:24; in 32_32:16
    #pragma pack(pop)
    
    typedef struct mystruct3
    {
        
        int a;
        double b;
        char c;
    }MS3;//in 64_64:24; in 32_32:16
    
    int main(void)
    {
        
        printf("sizeof(MS1)     = %d\n", (int)sizeof(MS1));
        printf("sizeof(P1MS1)   = %d\n", (int)sizeof(P1MS1));
        printf("sizeof(PP2MS1)  = %d\n", (int)sizeof(PP2MS1));
        printf("sizeof(P3MS1)   = %d\n", (int)sizeof(P3MS1));
        printf("sizeof(MS2)     = %d\n", (int)sizeof(MS2));
        printf("sizeof(PP1MS1)  = %d\n", (int)sizeof(PP1MS1));
        printf("sizeof(PP16MS1) = %d\n", (int)sizeof(PP16MS1));   
        printf("sizeof(MS3)     = %d\n", (int)sizeof(MS3));
        return 0;
    }

# 总结 #

关于`#pragma pack()`指令不再做更深入的讲述，在gcc中也较少使用这个指令。 gcc推荐的用[\_\_ attribute\_\_][attribute]

[Link 1]: https://blog.csdn.net/zhizhengguan/article/details/111468991
[attribute]: https://blog.csdn.net/zhizhengguan/article/details/111470648