struct结构体的字节长度，字节对齐

2024-05-05 03:30| 来源: 网络整理| 查看: 265

1 unsigned short 等基本数据类型的字节大小整型数据即整数。整型数据的一般分类如下：基本型：类型说明符为int，在内存中占4个字节。短整型：类型说明符为short int或short。所占字节和取值范围均与基本型相同。长整型：类型说明符为long int或long，在内存中占4个字节。无符号型：类型说明符为unsigned。无符号型又可与上述三种类型匹配而构成：无符号基本型：类型说明符为unsigned int或unsigned。无符号短整型：类型说明符为unsigned short。无符号长整型：类型说明符为unsigned long。　　下表列出了C语言中各类整型数据所分配的内存字节数及数的表示范围。

2 struct字节对齐的原则

结构体计算要遵循字节对齐原则。结构体默认的字节对齐一般满足三个准则：

结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除；结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节（internal adding）；结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节（trailing padding）其实暂且不管这三原则，我的方法只要记住第三个，就是结构体大小结果要为成员中最大字节的整数倍。

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3 计算字节长度实例 3.1 栗子1

struct { char a; short b; char c; }S1; 所以对于 S1 结构体大小为 2*3=6，至于为什么第二个 char，多的那个字节不丢到，就是遵循第三个原则，就是结构体大小结果要为成员中最大字节的整数倍。 S1=2*3=6

3.2 栗子2

struct { char a; char b; short c; }S2; S2=2*2=4

3.3 栗子3

struct stu1 { int i; char c; int j; }; 因为 int 占 4 个，而 char 已经占了一个，不够，所以那三个只能多余占位。 Stu1=3*4=12

3.4 栗子4

struct stu2 { int i; int j; char c； }； Stu2=3*4=12

4 结构体成员中含有结构体变量

就是当结构体成员变量是另外一个结构体时，只要把结构体中成员为另一结构体作为整体相加就行。 typedef struct A { char a1; short int a2; int a3; double d; }; char=1;short int=2,int=4,double=8。 A=16 typedef struct B { long int b2; short int b1; A a; };

而对于 B，先不要管 A a，也就是先去掉 A a 成员结构体 B 算出其为 8，所以最后结果为 8+16=24；24 才是最后结果。

5 栗子5

#define LCD_C_SEGMENT_LINE_0 (0) #define LCD_C_SEGMENT_LINE_4 (4) ...... #define LCD_C_SEGMENT_LINE_22 (22) /*! Start Segment used for each one of the digits */ typedef enum { HAL_LCD_DIGIT_1 = LCD_C_SEGMENT_LINE_0, /* Digit 1 in LCDMEM1 */ HAL_LCD_DIGIT_2 = LCD_C_SEGMENT_LINE_4, /* Digit 2 in LCDMEM3 */ HAL_LCD_DIGIT_3 = LCD_C_SEGMENT_LINE_8, /* Digit 3 in LCDMEM5 */ HAL_LCD_DIGIT_4 = LCD_C_SEGMENT_LINE_12, /* Digit 4 in LCDMEM7 */ HAL_LCD_DIGIT_5 = LCD_C_SEGMENT_LINE_18, /* Digit 5 in LCDMEM10 */ HAL_LCD_DIGIT_6 = LCD_C_SEGMENT_LINE_22, /* Digit 6 in LCDMEM12 */ }HAL_LCD_DIGIT_t; / Struct that holds information on what is to be displayed to the LCD typedef struct { char character[HAL_LCD_DIGIT_MAX]; // the characters to be displayed HAL_LCD_DIGIT_t digit[HAL_LCD_DIGIT_MAX]; // digit index bool decimal[HAL_LCD_DIGIT_MAX]; // place of decimal point in data bool isminus; // sign of data }DISPLAY_DATA_t; void main() { volatile uint32_t j=0,k=0; DISPLAY_DATA_t displayData = { .character[0] = 0, .character[1] = 0, .character[2] = 0, .character[3] = 0, .character[4] = 0, .character[5] = 0, .digit[0] = HAL_LCD_DIGIT_1, .digit[1] = HAL_LCD_DIGIT_2, .digit[2] = HAL_LCD_DIGIT_3, .digit[3] = HAL_LCD_DIGIT_4, .digit[4] = HAL_LCD_DIGIT_5, .digit[5] = HAL_LCD_DIGIT_6, .decimal[0] = false, .decimal[1] = false, .decimal[2] = false, .decimal[3] = false, .decimal[4] = false, .decimal[5] = false, .isminus = false, }; #define aa 3 #define bb (5) #define cc "test1" #define dd (5.2) #define ee (6.88) #define ff 'A' #define hh 70000 #define ii 8888888888 while(1) { j=sizeof(displayData);//26 k=sizeof(displayData.character);//6 j=sizeof(displayData.decimal);//6 k=sizeof(displayData.digit);//12 j=sizeof(displayData.isminus);//1 k=sizeof(displayData.character[6]);//1 j=sizeof(displayData.digit[5]);//2 k=sizeof(displayData.decimal[4]);//1 j=sizeof(aa);//2 short 3 k=sizeof(bb);//2 short 5 j=sizeof(cc);//6 字符串“test1” k=sizeof(dd);//8 小数5.2 j=sizeof(ee);//8 小数6.88 k=sizeof(ff);//2 字符‘’ j=sizeof(hh);//4 int 70000 k=sizeof(ii);//8 long 8888888888 } } }

知识点1：

define定义的整形变量的大小是根据整形变量所属的范围判断其大小的，short是两个字节，int是四个字节，long是八个字节，小数是八个字节。其中字符是两个字节，字符串是根据字符串实际长度计算的。

知识点2：

这个结构体的长度为什么是26。结构体的成员是数组，数组的话拆分为每一个元素的大小。结构体中最大的成员的字节长度是2，是short。所以字节是6+12+6+2=26。

DISPLAY_DATA_t displayData = { .character[0] = 0, .character[1] = 0, .character[2] = 0, .character[3] = 0, .character[4] = 0, .character[5] = 0, .digit[0] = HAL_LCD_DIGIT_1, .digit[1] = HAL_LCD_DIGIT_2, .digit[2] = HAL_LCD_DIGIT_3, .digit[3] = HAL_LCD_DIGIT_4, .digit[4] = HAL_LCD_DIGIT_5, .digit[5] = HAL_LCD_DIGIT_6, .decimal[0] = false, .decimal[1] = false, .decimal[2] = false, .decimal[3] = false, .decimal[4] = false, .decimal[5] = false, .isminus = false, };

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