點點滴滴

1 引子

在程序中，有的時候我們定義結構體的時候，要用#pragma pack(push,1) & #pragma pack(pop)類似代碼將結構體包起來。

一般形式如下：

#pragma pack(push,1)；

struct A

{

} ；

#pragma pack(pop)；

這么做有什么目的呢？

注：下列內容來自網絡。

2 #pragma pack簡介

#pragma pack是指定數據在內存中的對齊方式，

在C語言中，結構是一種復合數據類型，其構成元素既可以是基本數據類型（如int、long、float等）的變量，也可以是一些復合數據類型（如數組、結構、聯合等）的數據單元。在結構中，編譯器為結構的每個成員按其自然對界（alignment）條件分配空間。各個成員按照它們被聲明的順序在內存中順序存儲，第一個成員的地址和整個結構的地址相同。

例 1：

struct sample
{
char a;
double b;
};

若不用#pragma pack(1)和#pragma pack()括起來，則sample按編譯器默認方式對齊（成員中size最大的那個）。即按8字節（double）對齊，則sizeof(sample)==16.成員char a占了8個字節（其中7個是空字節）

若用#pragma pack(1)，則sample按1字節方式對齊sizeof(sample)＝＝9.（無空字節）

例 2：下面的結構各成員空間分配情況：
struct test
{
char x1;
short x2;
float x3;
char x4;
};
結構的第一個成員x1，其偏移地址為0，占據了第1個字節。第二個成員x2為short類型，其起始地址必須2字節對界，因此，編譯器在x2和x1之間填充了一個空字節。結構的第三個成員x3和第四個成員x4恰好落在其自然對界地址上，在它們前面不需要額外的填充字節。在test結構中，成員x3要求4字節對界，是該結構所有成員中要求的最大對界單元，因而test結構的自然對界條件為4字節，編譯器在成員x4后面填充了3個空字節。整個結構所占據空間為12字節。更改C編譯器的缺省字節對齊方式
在缺省情況下，C編譯器為每一個變量或是數據單元按其自然對界條件分配空間。一般地，可以通過下面的方法來改變缺省的對界條件：
　　· 使用偽指令#pragma pack (n)，C編譯器將按照n個字節對齊。
· 使用偽指令#pragma pack ()，取消自定義字節對齊方式。

另外，還有如下的一種方式：
· __attribute((aligned (n)))，讓所作用的結構成員對齊在n字節自然邊界上。如果結構中有成員的長度大于n，則按照最大成員的長度來對齊。
· __attribute__ ((packed))，取消結構在編譯過程中的優化對齊，按照實際占用字節數進行對齊。

以上的n = 1, 2, 4, 8, 16... 第一種方式較為常見。

3 應用實例

　　在網絡協議編程中，經常會處理不同協議的數據報文。一種方法是通過指針偏移的方法來得到各種信息，但這樣做不僅編程復雜，而且一旦協議有變化，程序修改起來也比較麻煩。在了解了編譯器對結構空間的分配原則之后，我們完全可以利用這一特性定義自己的協議結構，通過訪問結構的成員來獲取各種信息。這樣做，不僅簡化了編程，而且即使協議發生變化，我們也只需修改協議結構的定義即可，其它程序無需修改，省時省力。下面以TCP協議首部為例，說明如何定義協議結構。其協議結構定義如下：