詳解C++ 內(nèi)存對齊

更新時(shí)間：2021年01月12日 09:07:49 作者：吳尼瑪

這篇文章主要介紹了C++ 內(nèi)存對齊的相關(guān)資料，幫助大家更好的理解和使用c++編程語言，感興趣的朋友可以了解下

操作系統(tǒng)64位和32位有什么區(qū)別？

64位操作系統(tǒng)意味著其cpu擁有更大的尋址能力。理論上來說，其性能相比于32位操作系統(tǒng)會提升1倍。但是這也需要在64位操作系統(tǒng)上運(yùn)行的軟件也是64位的。
軟件中數(shù)據(jù)類型的的字節(jié)數(shù)大小其實(shí)和操作系統(tǒng)是多少位的沒有關(guān)系，而是由編譯器決定的。也就是說數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)占多少位取決于在軟件編譯時(shí)我們選擇的是64位還是32位的編譯器。其具體占位數(shù)在編譯器已經(jīng)決定了。

數(shù)據(jù)類型對應(yīng)字節(jié)數(shù)

下面是不同位數(shù)編譯器下基本數(shù)據(jù)類型對應(yīng)的字節(jié)數(shù)。

32位編譯器：

char ：1個(gè)字節(jié)
char*（即指針變量）: 4個(gè)字節(jié)
short int : 2個(gè)字節(jié)
int： 4個(gè)字節(jié)
unsigned int : 4個(gè)字節(jié)
float: 4個(gè)字節(jié)
double:  8個(gè)字節(jié)
long:  4個(gè)字節(jié)
long long: 8個(gè)字節(jié)
unsigned long: 4個(gè)字節(jié)

64位編譯器：

char ：1個(gè)字節(jié)
char*(即指針變量): 8個(gè)字節(jié)
short int : 2個(gè)字節(jié)
int： 4個(gè)字節(jié)
unsigned int : 4個(gè)字節(jié)
float: 4個(gè)字節(jié)
double:  8個(gè)字節(jié)
long:  8個(gè)字節(jié)
long long: 8個(gè)字節(jié)
unsigned long: 8個(gè)字節(jié)

總結(jié)：32位和64位編譯器的基本數(shù)據(jù)類型字節(jié)數(shù)主要差別在64位的指針和long為8字節(jié)。

C++內(nèi)存對齊

眾所周知，為了保證每個(gè)對象擁有彼此獨(dú)立的內(nèi)存地址，C++空類的內(nèi)存大小為1字節(jié)。而非空類的大小與類中非靜態(tài)成員變量和虛函數(shù)表的多少有關(guān)。其中，類中非靜態(tài)成員變量的大小則與編譯器的位數(shù)以及內(nèi)存對齊的設(shè)置有關(guān)。
類中的成員變量在內(nèi)存中并不一定是連續(xù)的。它是按照編譯器的設(shè)置，按照內(nèi)存塊來存儲的，這個(gè)內(nèi)存塊大小的取值，就是內(nèi)存對齊。
內(nèi)存對齊有2個(gè)規(guī)則：

1.第一個(gè)成員變量放在類中內(nèi)存offset為0的地方，之后的成員變量的對齊按照#pragma pack(n)指定的數(shù)值和這個(gè)成員變量類型所占字節(jié)數(shù)中，比較小的那個(gè)進(jìn)行（成員變量間補(bǔ)齊）。
2.在成員變量完成各自內(nèi)存對齊之后，類(結(jié)構(gòu)或聯(lián)合)本身也要進(jìn)行內(nèi)存對齊，對齊按照#pragma pack(n)指定的數(shù)值和類中最大成員變量類型所占字節(jié)數(shù)中，比較小的那個(gè)進(jìn)行（類中最后一個(gè)成員變量結(jié)尾后補(bǔ)齊），類大小需要是對齊值得整數(shù)倍。