結(jié)構(gòu)體對齊的具體含義（#pragma pack）
作者：panic2005年4月2日
還是來自csdn的帖子：
主 題： ??探討：內(nèi)存對齊
作 者： ??typedef_chen ((名未定)(我要騙人))
等 級： ??
信 譽(yù) 值： ??100
所屬論壇： ??C/C++ C++ 語言
問題點(diǎn)數(shù)： ??50
回復(fù)次數(shù)： ??1
發(fā)表時間： ??2005-04-02 22:53:27
??
??
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#pragma pack的理解是錯誤的。
#pragma pack規(guī)定的對齊長度，實(shí)際使用的規(guī)則是：
結(jié)構(gòu)，聯(lián)合，或者類的數(shù)據(jù)成員，第一個放在偏移為0的地方，以后每個數(shù)據(jù)成員的對齊，按照#pragma pack指定的數(shù)值和這個數(shù)據(jù)成員自身長度中，比較小的那個進(jìn)行。
也就是說，當(dāng)#pragma pack的值等于或超過所有數(shù)據(jù)成員長度的時候，這個值的大小將不產(chǎn)生任何效果。
而結(jié)構(gòu)整體的對齊，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，較小的那個進(jìn)行。
具體解釋
#pragma pack(4)
class TestB
{
public:
int aa; //第一個成員，放在[0,3]偏移的位置，
char a; //第二個成員，自身長為1，#pragma pack(4),取小值，也就是1，所以這個成員按一字節(jié)對齊，放在偏移[4]的位置。
short b; //第三個成員，自身長2，#pragma pack(4)，取2，按2字節(jié)對齊，所以放在偏移[6,7]的位置。
char c; //第四個，自身長為1，放在[8]的位置。
};
這個類實(shí)際占據(jù)的內(nèi)存空間是9字節(jié)
類之間的對齊，是按照類內(nèi)部最大的成員的長度，和#pragma pack規(guī)定的值之中較小的一個對齊的。
所以這個例子中，類之間對齊的長度是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; //第一個成員，放在[0,3]偏移的位置，
char a; //第二個成員，自身長為1，#pragma pack(4),取小值，也就是1，所以這個成員按一字節(jié)對齊，放在偏移[4]的位置。
short b; //第三個成員，自身長2，#pragma pack(4)，取2，按2字節(jié)對齊，所以放在偏移[6,7]的位置。
char c; //第四個，自身長為1，放在[8]的位置。
};
//可以看出，上面的位置完全沒有變化，只是類之間改為按2字節(jié)對齊，9按2圓整的結(jié)果是10。
//所以 sizeof(TestB)是10。
最后看原貼：
現(xiàn)在去掉第一個成員變量為如下代碼：
#pragma pack(4)
class TestC
{
public:
char a;//第一個成員，放在[0]偏移的位置，
short b;//第二個成員，自身長2，#pragma pack(4)，取2，按2字節(jié)對齊，所以放在偏移[2,3]的位置。
char c;//第三個，自身長為1，放在[4]的位置。
};
//整個類的大小是5字節(jié)，按照min(sizeof(short),4)字節(jié)對齊，也就是2字節(jié)對齊，結(jié)果是6
//所以sizeof(TestC)是6。
感謝 提出疑問，在此補(bǔ)充：
當(dāng)數(shù)據(jù)定義中出現(xiàn)__declspec(?align()?)時，指定類型的對齊長度還要用自身長度和這里指定的數(shù)值比較，然后取其中較大的。最終類/結(jié)構(gòu)的對齊長度也需要和這個數(shù)值比較，然后取其中較大的。
可以這樣理解， __declspec(?align()?) 和 #pragma pack是一對兄弟，前者規(guī)定了對齊的最小值，后者規(guī)定了對齊的最大值，兩者同時出現(xiàn)時，前者擁有更高的優(yōu)先級。
__declspec(?align()?)的一個特點(diǎn)是，它僅僅規(guī)定了數(shù)據(jù)對齊的位置，而沒有規(guī)定數(shù)據(jù)實(shí)際占用的內(nèi)存長度，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，這時候類/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()?)的時候，首先尋找距離當(dāng)前偏移向后最近的對齊點(diǎn)（滿足對齊長度為max(數(shù)據(jù)自身長度,指定值) )，然后把被指定的數(shù)據(jù)類型從這個點(diǎn)開始填充，其后的數(shù)據(jù)類型從它的后面開始，仍然按照#pragma pack填充，直到遇到下一個__declspec(?align()?)。
當(dāng)所有數(shù)據(jù)填充完畢，把結(jié)構(gòu)的整體對齊數(shù)值和__declspec(?align()?)規(guī)定的值做比較，取其中較大的作為整個結(jié)構(gòu)的對齊長度。
特別的，當(dāng)__declspec(?align()?)指定的數(shù)值比對應(yīng)類型長度小的時候，這個指定不起作用。