在C++中,結構體是一種用戶自定義的數據類型,它允許將不同類型的數據組合在一起。結構體的存儲方式取決于其成員變量的類型和大小。
內存對齊:結構體中的成員變量會根據其類型自動進行內存對齊。對于每個成員變量,編譯器會選擇一個地址,使得該地址與該成員變量的類型大小相對應的最小的2的冪次方數相等。這樣可以提高CPU訪問內存的效率。
填充:為了滿足內存對齊要求,編譯器可能會在結構體的成員變量之間添加一些未使用的字節,這些字節稱為填充(padding)。填充的目的是確保每個成員變量都能夠正確地對齊到其類型大小相對應的最小的2的冪次方數上。
存儲順序:結構體中的成員變量按照它們在代碼中的聲明順序進行存儲。第一個成員變量的地址與結構體的地址相同,后續成員變量的地址依次遞增。
結構體大小:結構體的總大小是所有成員變量大小之和加上所有填充字節之和。結構體的大小通常是結構體中最大成員變量類型大小的整數倍。
例如,考慮以下結構體:
struct Example {
char a; // 1字節
int b; // 4字節
short c; // 2字節
};
在32位系統中,int
類型通常占用4字節,short
類型占用2字節。為了滿足內存對齊要求,編譯器可能會在char a
和int b
之間添加3字節的填充,在int b
和short c
之間添加2字節的填充。因此,Example
結構體的大小可能是12字節(1字節的char a
+ 3字節的填充 + 4字節的int b
+ 2字節的填充 + 2字節的short c
)。
需要注意的是,不同的編譯器和不同的平臺可能會有不同的內存對齊策略和填充規則。因此,在跨平臺編程時,需要特別注意結構體的存儲方式和大小。