由一道面试题来看
Struct
的对界
本文节选自宋宝华的C/C++的struct深层探索一文，本人对其所描述的struct对齐比较喜欢，为此转来与大家分享，原文见http://blog.donews.com/21cnbao/archive/2005/09/08/544877.aspx
Intel
、微软等公司曾经出过一道类似的面试题：
1. #include <iostream.h>
2. #pragma pack(8)
3. struct example1
4. {
5. short a;
6. long b;
7. };
8. struct example2
9. {
10. char c;
11. example1 struct1;
12. short e;
13. };
14. #pragma pack()
15. int main(int argc, char* argv[])
16. {
17. example2 struct2;
18. cout << sizeof(example1) << endl;
19. cout << sizeof(example2) << endl;
20. cout << (unsigned int)(&struct2.struct1) - (unsigned int)(&struct2)
<< endl;
21. return 0;
22. }
问程序的输入结果是什么？
答案是：
8
16
4
不明白？还是不明白？下面一一道来：
1
、
自然对界
struct
是一种复合数据类型，其构成元素既可以是基本数据类型（如
int
、
long
、
float
等）的变量，也可以是一些复合数据类型（如
array
、
struct
、
union
等）的数据单元。对于结构体，编译器会自动进行成员变量的对齐，以提高运算效率。缺省情况下，编译器为结构体的每个成员按其自然对界（
natural alignment
）条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储，第一个成员的地址和整个结构的地址相同。
自然对界
(natural alignment)
即默认对齐方式，是指按结构体的成员中
size
最大的成员对齐。
例如：
struct naturalalign
{
char a;
short b;
char c;
};
在上述结构体中，
size
最大的是
short
，其长度为
2
字节，因而结构体中的
char
成员
a
、
c
都以
2
为单位对齐，
sizeof(naturalalign)
的结果等于
6
；
如果改为：
struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};
其结果显然为
12
。
2
、
指定对界
一般地，可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件：
·
使用伪指令
#pragma pack (n)
，编译器将按照
n
个字节对齐；
·
使用伪指令
#pragma pack ()
，取消自定义字节对齐方式。
注意：如果
#pragma pack (n)
中指定的
n
大于结构体中最大成员的
size
，则其不起作用，结构体仍然按照
size
最大的成员进行对界。
例如：
#pragma pack (n)
struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};
#pragma pack ()
当
n
为
4
、
8
、
16
时，其对齐方式均一样，
sizeof(naturalalign)
的结果都等于
12
。而当
n
为
2
时，其发挥了作用，使得
sizeof(naturalalign)
的结果为
8
。