размер структуры и соответствующей переменной

Question

Если я определю переменную типа char

char a;

и структура с одним символом

struct OneChar {
char a;
};

Будут ли эти оба определения иметь размер 'char' во всех компиляторах? Я сомневаюсь, что, если мы определим переменную char в структуре, из-за упаковки памяти она будет больше, чем размер char?

Answer 1

Это зависит от архитектуры и компилятора. В этом конкретном случае вы должны быть в безопасности, но посмотрите Заполнение структуры данных .

Вот выдержка :

Типичное выравнивание структур C на x86

Элементы структуры данных хранятся последовательно в памяти, так что в структура ниже члена Data1 всегда будет предшествовать Data2 и Data2 всегда будет предшествовать Data3:

struct MyData
{
    short Data1;
    short Data2;
    short Data3;
};

Если тип «короткий» хранится в двух байтов памяти, то каждый член структура данных изображена выше будет выровнен по 2 байта. Data1 будет быть со смещением 0, данные 2 со смещением 2 и Данные3 по смещению 4. Размер этого структура будет 6 байтов.

Тип каждого члена структура обычно имеет значение по умолчанию выравнивание, означающее, что это будет, если иное не требуется программист, выровняйте на заранее определенная граница. Следующие типичные выравнивания действительны для компиляторы от Microsoft, Borland и GNU при компиляции для 32-битного x86:

• Символ (один байт) будет выровнен на 1 байт.
• Короткий (два байта) будет выровнен по 2 байта.
• Int (четыре байта) будет выровнен по 4 байта.
• Число с плавающей запятой (четыре байта) будет выровнено по 4 байта.
• Двойной (восемь байтов) будет выровнен по 8 байтов в Windows и 4 по байту в Linux.

Вот структура с членами различные типы, до 8 байт сборник:

struct MixedData
{
    char Data1;
    short Data2;
    int Data3;
    char Data4;
};

После компиляции структуры данных будет дополнен прокладкой байты, чтобы обеспечить правильное выравнивание для каждый из его членов:

struct MixedData  /* after compilation */
{
    char Data1;
    char Padding0[1]; /* For the following 'short' to be aligned on a 2 byte boundary */
    short Data2;
    int Data3;  
    char Data4;
    char Padding1[3];
};

Скомпилированный размер структуры сейчас 12 байтов. Важно отметить что последний член дополняется количество байтов, необходимое для соответствовать наибольшему типу состав. В этом случае 3 байта добавлен в последний член, чтобы дополнить структура до размера длинного слова.

Можно изменить выравнивание структур, чтобы уменьшить память они требуют (или соответствуют существующий формат) путем изменения выравнивание компилятором (или «упаковка») члены структуры.

Запрос, что MixedData Структура выше должна быть выровнена к одному граница байта будет иметь компилятор отменить заранее установленное выравнивание членов и нет байтов заполнения будет вставлен.

Пока не существует стандартного способа определение выравнивания структуры члены, некоторые компиляторы используют #pragma директивы для указания упаковки внутри исходные файлы. Вот пример:

#pragma pack(push)  /* push current alignment to stack */
#pragma pack(1)     /* set alignment to 1 byte boundary */

struct MyPackedData
{
    char Data1;
    long Data2;
    char Data3;
};

#pragma pack(pop)   /* restore original alignment from stack */

Эта структура будет иметь скомпилированный размер 6 байт. Вышеуказанные директивы доступны в компиляторах от Microsoft, Borland, GNU и многие другие др.

Answer 2

Список дел, который вы перечисляете, будет упакован в 1-байтовую структуру под всеми известными мне ABI.

Но если вам нужно переносить более сложные случаи, рекомендуется всегда использовать sizeof(struct OneChar) при вычислении размеров памяти и брать смещение адреса поля, когда вам нужно вычислить адреса с помощью трюка, подобного:

(char*)&(((struct OneChar*)0)->a) - (char*)0

Answer 3

Пока есть один участник, я думаю, что вы в безопасности с предположением.

Answer 4

Различные компиляторы оптимизируют для добавления отступов между или в конце структуры. Поэтому на всех компиляторах и платформах небезопасно предполагать, что выделенный размер - это то, что кажется. Проверьте параметры компилятора для установки структуры padding.

Например, Visual Studio использует директиву #pragma pack для переопределения оптимизации по умолчанию.

Answer 5

Когда вы берете размер структуры, он включает байты заполнения. Но, если у вас есть что-то вроде следующего:

void fun()
{
    char c;
    int n;
}

Компилятор может свободно вставлять отступы по любой причине, которую он видит. Таким образом, заполнение может быть в случае автономных переменных, вы просто не можете знать об этом, как в случае структуры.

Answer 6

Все a будут иметь одинаковый размер, независимо от того, находятся ли они отдельно или внутри структуры.

Что может происходить внутри структуры, так это то, что между элементами есть отступы ... но это также может происходить в «автономных» переменных.