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理解C语言结构体内的内存管理规则

最编程 2024-07-20 12:56:39
...

  xkl

补充楼上 @karma,位域的内存大小测试

// 位域内存测试
#include <stdio.h>
struct ONE_BYTE
{
    unsigned char _bool : 1;
    unsigned char del_flag : 1;
    unsigned char status : 4;
} one_byte;

struct TWO_BYTE
{
    unsigned char ccc1 : 4;
    unsigned char ccc2 : 4;
    unsigned char ccc3 : 4;
    unsigned char ccc4 : 4;
} two_byte;

struct THREE_BYTE
{
    unsigned char ccc1 : 4;
    unsigned char ccc2 : 4;
    unsigned char ccc3 : 4;
    unsigned char ccc4 : 4;
    unsigned char ccc5 : 4;
} three_byte;

struct FOUR_BYTE
{
    unsigned int ccc1 : 16;
    unsigned int ccc2 : 16;
} four_byte;


struct EIGHT_BYTE
{
    unsigned char ccc1 : 1;
    unsigned int ccc2 : 1;
} eight_byte;

int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("sizeof one_byte is : %lu\n", sizeof(one_byte));
    printf("sizeof two_byte is : %lu\n", sizeof(two_byte));
    printf("sizeof three_byte is : %lu\n", sizeof(three_byte));
    printf("sizeof four_byte is : %lu\n", sizeof(four_byte));
    printf("sizeof eight_byte is : %lu\n", sizeof(eight_byte));
    return 0;
}

输出结果为:

sizeof one_byte is : 1B
sizeof two_byte is : 2B
sizeof three_byte is : 3B
sizeof four_byte is : 4B
sizeof eight_byte is : 4B

由输出,可以验证以下结论:

(1)结构体内存分配原则:

  • 原则一:结构体中元素按照定义顺序存放到内存中,但并不是紧密排列。从结构体存储的首地址开始 ,每一个元素存入内存中时,它都会认为内存是以自己的宽度来划分空间的,因此元素存放的位置一定会在自己大小的整数倍上开始。
  • 原则二: 在原则一的基础上,检查计算出的存储单元是否为所有元素中最宽的元素长度的整数倍。若是,则结束;否则,将其补齐为它的整数倍。

(2)定义位域时,各个成员的类型最好保持一致,比如都用char,或都用int,不要混合使用,这样才能达到节省内存空间的目的。

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