结构大小和内存布局取决于#pragma pack

Alex F 发表于 Dev

亚历克斯·F

考虑以下在VC ++ 2010中编译的程序：

#pragma pack(push, 1)    // 1, 2, 4, 8
struct str_test
{
    unsigned int n;
    unsigned short s;
    unsigned char b[4];
};
#pragma pack(pop)

int main()
{
    str_test str;
    str.n = 0x01020304;
    str.s = 0xa1a2;
    str.b[0] = 0xf0;
    str.b[1] = 0xf1;
    str.b[2] = 0xf2;
    str.b[3] = 0xf3;

    unsigned char* p = (unsigned char*)&str;
    std::cout << sizeof(str_test) << std::endl;
    return 0;
}

我在return 0;网上设置断点，并在调试器中从address开始查看内存窗口p。我得到以下结果（sizeof以及内存布局，取决于pack）：

// 1 - 10    (pack, sizeof)
// 04 03 02 01 a2 a1 f0 f1 f2 f3

// 2 - 10
// 04 03 02 01 a2 a1 f0 f1 f2 f3

// 4 - 12
// 04 03 02 01 a2 a1 f0 f1 f2 f3

// 8 - 12
// 04 03 02 01 a2 a1 f0 f1 f2 f3

两个问题：

为什么sizeof(str_test)12个装8个装？
为什么内存布局相同且不依赖于包值？

concept3d

为什么pack 8的sizeof（str_test）是12？

从MSDN文档：

成员的对齐将在n的倍数或成员大小的倍数（以较小者为准）的边界上。

在您的情况下，最大成员是4个字节，小于8个，因此将使用4个字节进行对齐。

为什么内存布局相同且不依赖于包值？

不允许编译器对结构成员重新排序，但是可以填充成员。对于包装8，则执行以下操作；

#pragma pack(push, 8)    // largest element is 4bytes so it will be used instead of 8
struct str_test
{
    unsigned int n; // 4 bytes
    unsigned short s; // 2 bytes        
    unsigned char b[4]; // 4 bytes
    //2 bytes padding here;
};
#pragma pack(pop)

因此sizeof（str_test）将为12。

好吧，似乎编译器（MSVC2010）根据类型更改了填充位置，在这种情况下，编译器（MSVC2010）unsigned char b[4];在结构的末尾放置了两个字节的填充。在您的情况下，这2个字节cc cc恰好在字符数组之后。

#pragma pack(push, 8)    // largest element is 4bytes so it will be used instead of 8
struct str_test
{
    unsigned int n; // 4 bytes
    unsigned short s; // 2 bytes 
    //2 bytes padding here;       
    int;  // 4 bytes

};
#pragma pack(pop)

我所做的是将最后一个成员从更改char[4]为int，可以分别在情况6和8中分别减去最后一个和第一个成员的地址来进行验证。

在最后一个成员的情况下的内存转储int如下