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[導(dǎo)讀]朋友帖了如下一段代碼:  #pragma pack(4)  class TestB  {  public:    int aa;    char a;    short b;    char c;  

朋友帖了如下一段代碼:
  #pragma pack(4)
  class TestB
  {
  public:
    int aa;
    char a;
    short b;
    char c;
  };
  int nSize = sizeof(TestB);
  這里nSize結(jié)果為12,在預(yù)料之中。

  現(xiàn)在去掉第一個(gè)成員變量為如下代碼:
  #pragma pack(4)
  class TestC
  {
  public:
    char a;
    short b;
    char c;
  };
  int nSize = sizeof(TestC);
  按照正常的填充方式nSize的結(jié)果應(yīng)該是8,為什么結(jié)果顯示nSize為6呢?

事實(shí)上,很多人對(duì)#pragma pack的理解是錯(cuò)誤的。
#pragma pack規(guī)定的對(duì)齊長(zhǎng)度,實(shí)際使用的規(guī)則是:
結(jié)構(gòu),聯(lián)合,或者類(lèi)的數(shù)據(jù)成員,第一個(gè)放在偏移為0的地方,以后每個(gè)數(shù)據(jù)成員的對(duì)齊,按照#pragma pack指定的數(shù)值和這個(gè)數(shù)據(jù)成員自身長(zhǎng)度中,比較小的那個(gè)進(jìn)行。
也就是說(shuō),當(dāng)#pragma pack的值等于或超過(guò)所有數(shù)據(jù)成員長(zhǎng)度的時(shí)候,這個(gè)值的大小將不產(chǎn)生任何效果。
而結(jié)構(gòu)整體的對(duì)齊,則按照結(jié)構(gòu)體中最大的數(shù)據(jù)成員 和 #pragma pack指定值 之間,較小的那個(gè)進(jìn)行。

具體解釋
#pragma pack(4)
  class TestB
  {
  public:
    int aa; //第一個(gè)成員,放在[0,3]偏移的位置,
    char a; //第二個(gè)成員,自身長(zhǎng)為1,#pragma pack(4),取小值,也就是1,所以這個(gè)成員按一字節(jié)對(duì)齊,放在偏移[4]的位置。
    short b; //第三個(gè)成員,自身長(zhǎng)2,#pragma pack(4),取2,按2字節(jié)對(duì)齊,所以放在偏移[6,7]的位置。
    char c; //第四個(gè),自身長(zhǎng)為1,放在[8]的位置。
  };
這個(gè)類(lèi)實(shí)際占據(jù)的內(nèi)存空間是9字節(jié)
類(lèi)之間的對(duì)齊,是按照類(lèi)內(nèi)部最大的成員的長(zhǎng)度,和#pragma pack規(guī)定的值之中較小的一個(gè)對(duì)齊的。
所以這個(gè)例子中,類(lèi)之間對(duì)齊的長(zhǎng)度是min(sizeof(int),4),也就是4。
9按照4字節(jié)圓整的結(jié)果是12,所以sizeof(TestB)是12。


如果
#pragma pack(2)
??? class TestB
  {
  public:
    int aa; //第一個(gè)成員,放在[0,3]偏移的位置,
    char a; //第二個(gè)成員,自身長(zhǎng)為1,#pragma pack(4),取小值,也就是1,所以這個(gè)成員按一字節(jié)對(duì)齊,放在偏移[4]的位置。
    short b; //第三個(gè)成員,自身長(zhǎng)2,#pragma pack(4),取2,按2字節(jié)對(duì)齊,所以放在偏移[6,7]的位置。
    char c; //第四個(gè),自身長(zhǎng)為1,放在[8]的位置。
  };
//可以看出,上面的位置完全沒(méi)有變化,只是類(lèi)之間改為按2字節(jié)對(duì)齊,9按2圓整的結(jié)果是10。
//所以 sizeof(TestB)是10。

最后看原貼:
現(xiàn)在去掉第一個(gè)成員變量為如下代碼:
  #pragma pack(4)
  class TestC
  {
  public:
    char a;//第一個(gè)成員,放在[0]偏移的位置,
    short b;//第二個(gè)成員,自身長(zhǎng)2,#pragma pack(4),取2,按2字節(jié)對(duì)齊,所以放在偏移[2,3]的位置。
    char c;//第三個(gè),自身長(zhǎng)為1,放在[4]的位置。
  };
//整個(gè)類(lèi)的大小是5字節(jié),按照min(sizeof(short),4)字節(jié)對(duì)齊,也就是2字節(jié)對(duì)齊,結(jié)果是6
//所以sizeof(TestC)是6。

感謝 Michael 提出疑問(wèn),在此補(bǔ)充:

當(dāng)數(shù)據(jù)定義中出現(xiàn)__declspec(?align()?)時(shí),指定類(lèi)型的對(duì)齊長(zhǎng)度還要用自身長(zhǎng)度和這里指定的數(shù)值比較,然后取其中較大的。最終類(lèi)/結(jié)構(gòu)的對(duì)齊長(zhǎng)度也需要和這個(gè)數(shù)值比較,然后取其中較大的。

可以這樣理解, __declspec(?align()?) 和 #pragma pack是一對(duì)兄弟,前者規(guī)定了對(duì)齊的最小值,后者規(guī)定了對(duì)齊的最大值,兩者同時(shí)出現(xiàn)時(shí),前者擁有更高的優(yōu)先級(jí)。
__declspec(?align()?)的一個(gè)特點(diǎn)是,它僅僅規(guī)定了數(shù)據(jù)對(duì)齊的位置,而沒(méi)有規(guī)定數(shù)據(jù)實(shí)際占用的內(nèi)存長(zhǎng)度,當(dāng)指定的數(shù)據(jù)被放置在確定的位置之后,其后的數(shù)據(jù)填充仍然是按照#pragma pack規(guī)定的方式填充的,這時(shí)候類(lèi)/結(jié)構(gòu)的實(shí)際大小和內(nèi)存格局的規(guī)則是這樣的:
在__declspec(?align()?)之前,數(shù)據(jù)按照#pragma pack規(guī)定的方式填充,如前所述。當(dāng)遇到__declspec(?align()?)的時(shí)候,首先尋找距離當(dāng)前偏移向后最近的對(duì)齊點(diǎn)(滿足對(duì)齊長(zhǎng)度為max(數(shù)據(jù)自身長(zhǎng)度,指定值) ),然后把被指定的數(shù)據(jù)類(lèi)型從這個(gè)點(diǎn)開(kāi)始填充,其后的數(shù)據(jù)類(lèi)型從它的后面開(kāi)始,仍然按照#pragma pack填充,直到遇到下一個(gè)__declspec(?align()?)。
當(dāng)所有數(shù)據(jù)填充完畢,把結(jié)構(gòu)的整體對(duì)齊數(shù)值和__declspec(?align()?)規(guī)定的值做比較,取其中較大的作為整個(gè)結(jié)構(gòu)的對(duì)齊長(zhǎng)度。
特別的,當(dāng)__declspec(?align()?)指定的數(shù)值比對(duì)應(yīng)類(lèi)型長(zhǎng)度小的時(shí)候,這個(gè)指定不起作用。

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