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我有以下两个结构：

问题是 sizeof(Content) 返回 160。该结构由 11 个短裤、6 个整数、76 个字符、7 个浮点数、1 个双精度数组成，总共增加了 158 个字节。我数了三遍，还是有2个字节的差别。

typedef struct TIME_T { 
    short year,mon,day; 
    short hour,min,sec; 
} TIME;

typedef struct { 
    int no; 
    char name[20]; 
    char Code[10]; 
    char DASType[10]; 
    short wlen; 
    float VLtd; 
    int samp; 
    int comp; 
    int locationID; 
    short TranMode; 
    char TranIns[12]; 
    short TimerMode; 
    char ClkType[12]; 
    float ClkErr; 
    float lat; 
    float lon; 
    float alt; 
    float azimuth,incident; 
    short weight; 
    short veloc; 
    int oritype; 
    char seismometer[12]; 
    double sens; 
    TIME start_time; 
    int record_samples; 
} Content;

我写了一小段代码来打印结构中每个变量的位置，突然我发现float wlen需要 4 个字节。我的代码如下：

int main(void)
{   
    Content content;
    printf("Sizeof Content: %d\n", sizeof(content));
    printf("Sizeof int content.no: %d\n", (int)&content.name - (int)&content.no);
    printf("Sizeof char[20] content.name: %d\n", (int)&content.Code - (int)&content.name);
    printf("Sizeof char[10] content.Code: %d\n", (int)&content.DASType - (int)&content.Code);
    printf("Sizeof char[10] content.DASType: %d\n", (int)&content.wlen - (int)&content.DASType);
    printf("Sizeof short content.wlen:  %d\n", (int)&content.VLtd - (int)&content.wlen);
    printf("Sizeof float content.VLtdL %d\n", (int)&content.samp - (int)&content.VLtd);
    printf("Sizeof int content.samp: %d\n", (int)&content.comp - (int)&content.samp);
    printf("Sizeof int content.comp: %d\n", (int)&content.locationID - (int)&content.comp);
    printf("Sizeof int content.locationID: %d\n", (int)&content.TranMode - (int)&content.locationID);
    printf("Sizeof short content.TranMode: %d\n", (int)&content.TranIns - (int)&content.TranMode);
    printf("Sizeof char[12] content.TranIns: %d\n", (int)&content.TimerMode - (int)&content.TranIns);
    printf("Sizeof short content.TimerMode: %d\n", (int)&content.ClkType - (int)&content.TimerMode);
    printf("Sizeof char[12] content.ClkType: %d\n", (int)&content.ClkErr - (int)&content.ClkType);
    printf("Sizeof float content.ClkErr: %d\n", (int)&content.lat - (int)&content.ClkErr);
    printf("Sizeof float content.lat: %d\n", (int)&content.lon - (int)&content.lat);
    printf("Sizeof floatcontent.lon: %d\n", (int)&content.alt - (int)&content.lon);
    printf("Sizeof floatcontent.alt: %d\n", (int)&content.azimuth - (int)&content.alt);
    printf("Sizeof floatcontent.azimuth: %d\n", (int)&content.incident - (int)&content.azimuth);
    printf("Sizeof floatcontent.incident: %d\n", (int)&content.weight - (int)&content.incident);
    printf("Sizeof short content.weight: %d\n", (int)&content.veloc - (int)&content.weight);
    printf("Sizeof short content.veloc: %d\n", (int)&content.oritype - (int)&content.veloc);
    printf("Sizeof int content.oritype: %d\n", (int)&content.seismometer - (int)&content.oritype);
    printf("Sizeof char[12] content.seismometer: %d\n", (int)&content.sens - (int)&content.seismometer);
    printf("Sizeof double content.sens: %d\n", (int)&content.start_time - (int)&content.sens);
    printf("Sizeof TIME content.start_time: %d\n", (int)&content.record_samples - (int)&content.start_time);
    printf("Sizeof int content.record_samples: %d\n", sizeof(content.record_samples));

    getchar();
    return 0;
}

输出如下：

Sizeof int content.no: 4
Sizeof char[20] content.name: 20
Sizeof char[10] content.Code: 10
Sizeof char[10] content.DASType: 10
Sizeof short content.wlen:  4
**Sizeof float content.VLtdL 4**
Sizeof int content.samp: 4
Sizeof int content.comp: 4
Sizeof int content.locationID: 4
Sizeof short content.TranMode: 2
Sizeof char[12] content.TranIns: 12
Sizeof short content.TimerMode: 2
Sizeof char[12] content.ClkType: 12
Sizeof float content.ClkErr: 4
Sizeof float content.lat: 4
Sizeof floatcontent.lon: 4
Sizeof floatcontent.alt: 4
Sizeof floatcontent.azimuth: 4
Sizeof floatcontent.incident: 4
Sizeof short content.weight: 2
Sizeof short content.veloc: 2
Sizeof int content.oritype: 4
Sizeof char[12] content.seismometer: 12
Sizeof double content.sens: 8
Sizeof TIME content.start_time: 12
Sizeof int content.record_samples: 4

编译器是 MSVC8，未定义 UNICODE，未定义其他宏。是x86。

我尝试在 gcc 版本 3.4.4 中编译相同的代码，输出是相同的。 Sizeof short content.wlen: 4

谁能给我解释一下？

提前致谢。

编辑：感谢您的回答！我现在得到了。

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9 回答 9

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仅简短回答：对齐

于 2009-05-07T08:50:47.900 回答
11

您不能简单地通过添加其所有组件的大小来计算结构的大小 - 允许编译器在字段之间插入填充，并且经常这样做。

于 2009-05-07T08:51:23.297 回答
4

对齐——在 32 位架构上，以 32 位块的形式传递内存要高效得多。您实际上根本不会通过在 16 位中存储一个 short 来节省任何内存，因为它仍然是关联的 32 位字的一部分。

于 2009-05-07T08:53:21.887 回答
3

你不是在计算字段的大小，而是它们之间的“距离”，所以我猜你看到的是结构中的单词对齐。

于 2009-05-07T08:53:21.077 回答
3

在结构中添加另一个短路会扩大尺寸，还是保持不变？我敢打赌它的大小保持不变。

两个编译器都在努力使您的结构保持 8 字节对齐（我想），因此某些字段将被“扩展”以占用额外的空间；对该字段的实际操作将表现得好像它是“适当的”大小。

于 2009-05-07T08:53:55.053 回答
3

如果编译器发现这样访问会更方便，结构成员通常在 4 字节边界上对齐。char 也会发生类似的行为。

您可以尝试通过将 short 放在一起来优化结构的内存占用，以便两个连续的 short 使用单个 32 位字。不要忘记仔细检查编译器结果。

于 2009-05-07T09:00:54.647 回答
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根据 C 标准，内存中的每个本机类型都必须与其大小对齐，但与您的问题没有直接关系。您应该研究的是结构包装。

于 2009-05-07T09:06:04.493 回答
2

正如 dfa 所说，这是由于对齐。可以帮助减小结构大小的一种“良好做法”是从最大的成员开始按其个人大小（实际上是他们各自的对齐方式，但大小通常足够好）对其成员进行排序。

这并不总是正确的，但大多数时候都是如此。

于 2009-05-07T09:31:29.003 回答
1

看看pahole，Poke-a-Hole的缩写。它是用于在结构中查找孔的 DWARF2 工具之一，孔是由于对齐规则而导致的成员之间的空间，可用于新的结构条目或重新组织以减小大小。

在程序作者 Arnaldo Carvalho de Melo 的这篇 LWN 文章中了解更多信息。

在网上找不到很多教程，但是CERN的这个 wiki 页面有点帮助。

于 2009-05-07T09:08:47.030 回答