如何判断C语言结构体所占的内存大小。

本文主要是介绍如何判断C语言结构体所占的内存大小。，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

1 预备知识

1.1 变量所占内存

  （1）32位操作系统：

char : 1    int ：4   short : 2   unsigned int : 4    long : 4    unsigned long : 4    long long : 8     float : 4    double : 8    指针 : 4

  （2）64位操作系统

char : 1    int ：4   short : 2   unsigned int : 4    long : 8    unsigned long : 8    long long : 8     float : 4    double : 8    指针 : 8

1.2 内存对齐

例1：

main ()

{

 char a;

 int b;

 printf("%d\n",&a);

 printf("%d\n",&b);

}

  分析：char 所占1字节，int 所占4字节，假设起始内存为0x0000，那么a的地址为0x0000，而b的地址0x0003。

  通过编译（64b），我们可以看到a 的地址为6487576，b 的地址为6487583，相差8个字节与分析不符。

  原因：CPU每次都是以8字节（64b）或4字节（32b）的整数倍的内存地址中读取数据，如果不以整数倍读取，访问变量时，CPU需要进行多次访问内存操作，增加开销，即内存对齐。

  内存对齐：编译器为了优化代码、往往会根据变量的大小将其指定合适的位置。

2、结构体所占内存

  结构体所占内存并不是每个成员所占字节数简单相加，而是遵从内存对齐规则，其成员的内存对齐规则如下：

  （1）每个成员分别按自己的对齐字节数和PPB（指定的对齐字节数，32位机默认为4）两个字节数最小的那个对齐，这样可以最小化长度。如在64bit的机器上，short的大小为2，min(sizeof(short), 8) = 2因此short存储的位置都是2的整数倍的位置开始存储，这个成员应该按照对其参数 min(sizeof(short), 8) = 2字节来对齐，

  （2）复杂类型(如结构)的默认对齐方式是它最长的成员的对齐方式，这样在成员是复杂类型时，结构体数组的时候，可以最小化长度。

  （3）结构体对齐后的长度必须是成员中最大的对齐参数（PPB）的整数倍，这样在处理数组时可以保证每一项都边界对齐。

例2：

struct A（64b）

{

char a;  //内存位置: [0]

double b;  // 内存位置: [8]...[15]

int c;   // 内存位置: [16]...[19]　　----　　规则1

};    // 内存大小：sizeof(A) = (1+7) + 8 + (4+4) = 24, 补齐[20]...[23]　　----　　规则3

  分析：a占1字节，按规则一，min(sizeof(char), 8) = 1，char 以1的整数倍的位置开始存储.

      b占8字节，按规则一，min(sizeof(double), 8) = 8，double 以8的整数倍的位置开始存储.

      c占4 字节，按规则一，min(sizeof(int), 8) = 4，double 以4的整数倍的位置开始存储.

      那么 b 的起始位置为（1+7），c的起始位置为（1+7+8），因此struct A所占内存大小为24，（结果符合规则三）。

例3：

struct B

{

char a;  //内存位置: [0]

double b;  // 内存位置: [8]...[15]

A  d;

int c;   // 内存位置: [16]...[19]　　----　　规则1

};    // 内存大小：sizeof(A) = (1+7) + 8 + (4+4) = 24, 补齐[20]...[23]　　----　　规则3

  分析:  a占1字节，按规则一，min(sizeof(char), 8) = 1，a 以1的整数倍的位置开始存储.

       b占8字节，按规则一，min(sizeof(double), 8) = 8，b 以8的整数倍的位置开始存储.

       d占24字节，按规则二. 在64位地址空间中， A占24个字节，所以按照规则一的对齐条件，min(sizeof(A), 8) = 8，d 以8的整数倍的位置开始存储。

       c占4 字节，按规则一，min(sizeof(int), 8) = 4，double 以4的整数倍的位置开始存储.

       那么 b 的起始位置为（1+7），d的起始位置为（1+7+8），c的起始位置为（1+7+8+24），因此struct A所占内存大小为48（结果符合规则三）。

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