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77. 简述一下 C++ 中的内存对齐

回答思路

得分点 什么是内存对齐、内存对齐的原因、内存对齐的规则 标准回答 1. 什么是内存对齐 现代计算机中内存空间都是按照 字节(byte)划分的,从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始,但是实际的计算机系统对基本类型数据在内存中存放的位置有限制,它们会要求这些数据的首地址的值是某个数 k(通常它为4或8)的倍数,这就是所谓的内存对齐。 2. 内存对齐的原因 - 平台原因(移植原因):不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的。某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据,否则抛出硬件异常。 - 性能原因:数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于,为了访问未对齐的内存,处理器需要作两次内存访问,而对齐的内存访问仅需要一次访问。 3. 内存对齐的规则 - 每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。可以通过预编译命令 #pragma pack(n),n = 1,2,4,8,16 来改变这一系数。 - 有效对其值:是给定值 #pragma pack(n) 和结构体中最长数据类型长度中较小的那个,有效对齐值也叫对齐单位。 - 结构体第一个成员的偏移量(offset)为0,以后每个成员相对于结构体首地址的 offset 都是该成员大小与有效对齐值中较小那个的整数倍,如有需要编译器会在成员之间加上填充字节。 - 结构体的总大小为有效对齐值的整数倍,如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节。

上一题