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c++ - 为什么类的大小取决于成员声明的顺序？如何？

coder 2023-05-31 原文

有人解释一下类中成员声明的顺序如何决定该类的大小。

例如:

class temp
{
public:
    int i;
    short s;
    char c;
};

上述类的大小为8字节。

但是当成员声明的顺序改变如下

class temp
{
public:
    char c;
    int i;
    short s;
};

那么类的大小是12字节。

怎么做？

最佳答案

上述行为背后的原因是数据结构对齐和填充。基本上，如果您正在创建一个 4 字节变量，例如int，它将与 四字节边界对齐，即它将从内存中的地址开始，该地址是 4 的倍数。同样适用于其他数据类型。 2字节短应从偶数内存地址开始，依此类推。

因此，如果您在 int 之前声明了一个 1 字节的字符(此处假设为 4 字节)，则中间将有 3 个空闲字节。用于它们的常用术语是“填充”。

Data structure alignment

Another good pictorial explanation

对齐原因

填充允许更快的内存访问，即对于 cpu，访问对齐的内存区域更快，例如读取一个 4 字节对齐的整数可能需要 单次读取调用，其中好像整数位于非对齐地址范围(例如地址 0x0002 - 0x0006)，然后需要 两次内存读取 得到这个整数。

强制编译器避免对齐的一种方法是(特定于 gcc/g++)将关键字“packed”与结构属性一起使用。 packed keyword该链接还指定了如何使用 aligned 关键字按照您选择的特定边界(2、4、8 等)强制对齐。

最佳实践

以变量已经与最小填充对齐的方式来构造你的类/结构总是一个好主意。这减少了整个类的大小，并且减少了编译器完成的工作量，即没有重新排列结构。此外，应该始终通过代码中的名称访问成员变量，而不是尝试从结构中读取特定字节，假设值位于该字节处。

另一个有用的SO question on performance advantage of alignment

为了完成，在您的场景(32 位机器)中，以下 仍然有 8 个字节的大小，但它不会变得更好，因为 完整的 8 个字节是现在被占用了，并且没有填充。

class temp
{
public:
    int i;
    short s;
    char c;
    char c2;
};

关于c++ - 为什么类的大小取决于成员声明的顺序？如何？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/16456366/

取决于取决strongsectionnoreferrerc++cpaddingmemory-alignment

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