內(nèi)存對(duì)齊原則
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數(shù)據(jù)成員對(duì)?規(guī)則：結(jié)構(gòu)(struct)(或聯(lián)合(union))的數(shù)據(jù)成員，第一個(gè)數(shù)據(jù)成員放在offset為0的地方，以后每個(gè)數(shù)據(jù)成員存儲(chǔ)的起始位置要從該成員大小或者成員的子成員大小(只要該成員有子成員，比如說(shuō)是數(shù)組，結(jié)構(gòu)體等)的整數(shù)倍開(kāi)始(比如int為4字節(jié)，則要從4的整數(shù)倍地址開(kāi)始存儲(chǔ))。 -
結(jié)構(gòu)體作為成員：如果一個(gè)結(jié)構(gòu)里有某些結(jié)構(gòu)體成員，則結(jié)構(gòu)體成員要從其內(nèi)部最大元素大小的整數(shù)倍地址開(kāi)始存儲(chǔ)(struct a里存有struct b，b里有char、int 、double等元素，那b應(yīng)該從8的整數(shù)倍開(kāi)始存儲(chǔ))。 -
結(jié)構(gòu)體的總大小，也就是sizeof的結(jié)果，必須是其內(nèi)部最大成員的整數(shù)倍，不足的要補(bǔ)?。
驗(yàn)證對(duì)齊規(guī)則
結(jié)構(gòu)體嵌套成員變量
我們通過(guò)定義兩個(gè)結(jié)構(gòu)體，分別計(jì)算他們的內(nèi)存大小
//1、定義兩個(gè)結(jié)構(gòu)體
struct Mystruct1{
char a; //1字節(jié)
double b; //8字節(jié)
int c; //4字節(jié)
short d; //2字節(jié)
}Mystruct1;
struct Mystruct2{
double b; //8字節(jié)
int c; //4字節(jié)
short d; //2字節(jié)
char a; //1字節(jié)
}Mystruct2;
//計(jì)算 結(jié)構(gòu)體占用的內(nèi)存大小
NSLog(@"%lu-%lu",sizeof(Mystruct1),sizeof(Mystruct2));
輸出結(jié)果如下所示：
我們可以通過(guò)下圖圖來(lái)說(shuō)明下為什么兩個(gè)結(jié)構(gòu)體MyStruct1 & MyStruct2的內(nèi)存大小打印不一致的情況，如圖所示
計(jì)算結(jié)構(gòu)體MyStruct1的大小
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變量a：占1個(gè)字節(jié)，為第一個(gè)成員變量，因此從0開(kāi)始，此時(shí)min(0,1)，即0位置存儲(chǔ)a。 -
變量b：占8個(gè)字節(jié)，從1開(kāi)始計(jì)算，此時(shí)min(1,8)，因?yàn)?/8=0不是整數(shù)倍，所以要先偏移到(8,8)，即8-15位置存儲(chǔ)b。 -
變量c：占4個(gè)字節(jié)，從16開(kāi)始計(jì)算，此時(shí)min(16,4)，因?yàn)?6/4=4是整數(shù)倍，所以無(wú)需偏移，即16-19位置存儲(chǔ)c。 -
變量d：占2個(gè)字節(jié)，從20開(kāi)始計(jì)算，此時(shí)min(20,2)，因?yàn)?0/2=10是整數(shù)倍，所以無(wú)需偏移，即20-21位置存儲(chǔ)d。
此時(shí)MyStruct1的實(shí)際所需內(nèi)存大小為22個(gè)字節(jié)，但因?yàn)?code>結(jié)構(gòu)體的總大小必須是其內(nèi)部最大成員的整數(shù)倍，且MyStruct1中最大成員變量為b占8字節(jié)，所以MyStruct1的內(nèi)存大小只能向上取整為8*3=24字節(jié)。
計(jì)算結(jié)構(gòu)體MyStruct2的大小
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變量b：占8個(gè)字節(jié)，為第一個(gè)成員變量，因此從0開(kāi)始，此時(shí)min(0,8)，即0-7位置存儲(chǔ)b。 -
變量c：占4個(gè)字節(jié)，從8開(kāi)始計(jì)算，此時(shí)min(8,4)，因?yàn)?/8=2是整數(shù)倍，所以無(wú)需偏移，即8-11位置存儲(chǔ)c。 -
變量d：占2個(gè)字節(jié)，從12開(kāi)始計(jì)算，此時(shí)min(12,2)，因?yàn)?2/2=6是整數(shù)倍，所以無(wú)需偏移，即12-13位置存儲(chǔ)d。 -
變量a：占1個(gè)字節(jié)，從14開(kāi)始計(jì)算，此時(shí)min(14,1)，因?yàn)?4/1=14是整數(shù)倍，所以無(wú)需偏移，即14位置存儲(chǔ)a。
此時(shí)MyStruct2的實(shí)際所需內(nèi)存大小為15個(gè)字節(jié)，但因?yàn)?code>結(jié)構(gòu)體的總大小必須是其內(nèi)部最大成員的整數(shù)倍，且MyStruct2中最大成員變量為b占8字節(jié)，所以MyStruct2的內(nèi)存大小只能向上取整為8*2=16字節(jié)。
結(jié)構(gòu)體嵌套結(jié)構(gòu)體
首先定義一個(gè)結(jié)構(gòu)體MyStruct3，在MyStruct3中嵌套MyStruct2，如下所示
//1、結(jié)構(gòu)體嵌套結(jié)構(gòu)體
struct Mystruct3{
double b; //8字節(jié)
int c; //4字節(jié)
short d; //2字節(jié)
char a; //1字節(jié)
struct Mystruct2 str;
}Mystruct3;
//2、打印 Mystruct3 的內(nèi)存大小
NSLog(@"Mystruct3內(nèi)存大小：%lu", sizeof(Mystruct3));
NSLog(@"Mystruct3中結(jié)構(gòu)體成員內(nèi)存大?。?lu", sizeof(Mystruct3.str));
輸出結(jié)果如下所示：
計(jì)算結(jié)構(gòu)體MyStruct3的大小
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變量b：占8個(gè)字節(jié)，為第一個(gè)成員變量，因此從0開(kāi)始，此時(shí)min(0,8)，即0-7位置存儲(chǔ)b。 -
變量c：占4個(gè)字節(jié)，從8開(kāi)始計(jì)算，此時(shí)min(8,4)，因?yàn)?/8=2是整數(shù)倍，所以無(wú)需偏移，即8-11位置存儲(chǔ)c。 -
變量d：占2個(gè)字節(jié)，從12開(kāi)始計(jì)算，此時(shí)min(12,2)，因?yàn)?2/2=6是整數(shù)倍，所以無(wú)需偏移，即12-13位置存儲(chǔ)d。 -
變量a：占1個(gè)字節(jié)，從14開(kāi)始計(jì)算，此時(shí)min(14,1)，因?yàn)?4/1=14是整數(shù)倍，所以無(wú)需偏移，即14位置存儲(chǔ)a。 -
結(jié)構(gòu)體成員str：str是一個(gè)結(jié)構(gòu)體，根據(jù)內(nèi)存對(duì)齊原則二，結(jié)構(gòu)體成員要從其內(nèi)部最大成員大小的整數(shù)倍開(kāi)始存儲(chǔ)，而MyStruct2中最大的成員大小為8，所以str要從8的整數(shù)倍開(kāi)始，當(dāng)前是從15開(kāi)始，但不符合要求，需要往后移動(dòng)到16，16是8的整數(shù)倍，符合內(nèi)存對(duì)齊原則，即 16-31位置存儲(chǔ) str。
此時(shí)MyStruct3的實(shí)際所需內(nèi)存大小為 32字節(jié)，而MyStruct3中最大變量為str，其最大成員內(nèi)存字節(jié)數(shù)為8，所以 MyStruc3 實(shí)際的內(nèi)存大小必須是 8 的整數(shù)倍，32正好是8的整數(shù)倍，所以sizeof(MyStruct3) 的結(jié)果是 32。
其內(nèi)存存儲(chǔ)情況如下所示：
