丶不离不弃 发表于 2019-12-8 03:02:38

关于C++中sizeof()的一些问题求解

本帖最后由 丶不离不弃 于 2019-12-8 03:04 编辑

最近在测试类的大小的时候遇到了个问题，首先我介绍下我问题的由来，代码如下，相关注释已经附在代码中：
/*
        memory alignment issues
   0   1   2   3   4   5   6   7
0        [ ] [ ] [ ] [ ]        [ ] [ ] [ ] [ ]
8        [ ] [ ] [ ] [ ]        [ ] [ ] [ ] [ ]


*/

//sizeof(A) = 32 bytes

class A {
private:
        uint32_t a; // 4 bytes
        uint8_t b; // 1 byte
        // insert 3 bytes of dead space
        double c;// 8 bytes
        uint8_t d; // 1 byte
        // insert 7 bytes of dead space
        double e; // 8 bytes
public:
};

// write a class B to more efficiently pack
//sizeof(B) = 24 bytes
class B {
private:
        uint32_t a; // 4 bytes
        uint8_t b; // 1 byte
        uint8_t d; // 1 byte
        // insert 3 bytes of dead space
        double c;// 8 bytes
        double e; // 8 bytes
public:

此代码是为了求出一个类的大小，对齐原则就是按照最大的一个类型来对齐，但是我昨天在测试的时候发现了一个异常：
对于这段代码：
#include <iostream>
using namespace std;
class A{
    char a;//1
    uint32_t b;//4
    //insert 3 dead space
    char c;//1
    //insert 7 dead space
    double d;//8
};
struct B {
    double d;
    char a;
    int b;
    char c;

};

int main() {
    cout<< sizeof(A)<<endl;//24
    cout<< sizeof(B)<<endl;//24
    return 0;
}

按照上面我理解的空间分配，应该是
char a;//1
    uint32_t b;//4
    char c;//1
    //insert 2 dead space
    double d;//8
所以这样求出来的大小是16.。。。。。我的理解也是这样的
但是确是这样分配的：
char a;//1
    uint32_t b;//4
    //insert 3 dead space
    char c;//1
    //insert 7 dead space
    double d;//8

请问哪位大神能告诉我这是为啥呢？难道char和int/uint32_t 在一起的时候分配是特殊情况吗？？？

人造人 发表于 2019-12-8 10:34:50

class A{
    char a;//1
    uint32_t b;//4
    //insert 3 dead space
    char c;//1
    //insert 7 dead space
    double d;//8
};

"对于简单类型，如int,char,float等，其对齐大小为其本身大小，即align(int) == sizeof(int)，align(char)==sizeof(char)，等等。"

a的offset是0
b的offset是4
c的offset是8
d的offset是16

参考
https://www.cnblogs.com/xylc/p/3780907.html

丶不离不弃 发表于 2019-12-8 13:20:46

人造人 发表于 2019-12-8 10:34
"对于简单类型，如int,char,float等，其对齐大小为其本身大小，即align(int) == sizeof(int)，align(ch ...

我的意思是，double的大小是8，那么A类中的成员变量分配就是按8位单位来分，那么char, uint32_t,的大小分别为1byte和4byte，那么分配的时候不是应该按照如下：
第一个：char， 后4个：uint32_t， 最后1个：char
char   uint32_tchar
[] [] [] [] [][] [] [] [] []    1+4+1+2死区
[] [] [] [] [][] [] [] [] []    8
         double
第二排为double吗，我在按这个分配写算其他例子的时候都是对的，就是这个有问题
开始的char和uint32_t后面没分配完，第二个char为啥要单独独立出来占用8个字节呢？？

人造人 发表于 2019-12-8 13:37:07

本帖最后由 人造人 于 2019-12-8 13:44 编辑

首先为变量a分配地址，变量a是一个char，align(char) == sizeof(char) == 1，当前可用地址是0，为变量a分配地址0，占用一个字节，下一个可用地址是1
然后为变量b分配地址，变量b是一个uint32_t, align(uint32_t) == sizeof(uint32_t) == 4，当前可用地址是1， 1不是4的倍数，向上对齐到4的倍数，得到的地址是4，地址1 2 3浪费掉，为变量b分配地址4，占用4个字节，下一个可用地址是8
然后为变量c分配地址，变量c是一个char，align(char) == sizeof(char) == 1，当前可以地址是8， 8是1的倍数，为变量c分配地址8，占用一个字节，下一个可用地址是9
然后为变量d分配地址，变量d是一个double，align(double) == sizeof(double) == 8，当前可用地址是9， 9不是8的倍数，向上对齐到8的倍数，得到的地址是16，地址9 10 11 12 13 14 15浪费掉，为变量d分配地址16，占用8个字节，下一个可用地址是24

整个结构体占用24个字节

人造人 发表于 2019-12-8 13:42:37

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