c++ 结构体指针占多大空间

时间: 2023-07-23 08:00:38 浏览: 157

编译器数据对齐方式(结构体、类所占空间的计算)

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在C/C++编程中，数据对齐是编译器在内存中安排数据的一种方式，其目的是为了优化内存访问速度。编译器会根据类型大小、编译器版本以及平台的不同来决定数据的对齐方式。数据对齐通常是指数据结构（如结构体和类）中的成员按照一定的规则分布，以满足特定对齐条件，例如数据成员的地址需要是其类型大小的整数倍。对于结构体和类所占空间的计算，编译器会根据成员对齐的规则进行计算。具体规则如下： 1. 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除。编译器在分配内存时，会寻找一个内存地址，使得该地址加上结构体的大小能够被结构体中最宽的基本数据类型所整除。 2. 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量都是成员大小的整数倍。如果不够整数倍，编译器会在成员之间插入填充字节（padding bytes），确保每个成员的地址满足对齐条件。 3. 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍。如果最后一个成员之后的空间不是最宽成员大小的整数倍，则编译器会在末尾添加填充字节，以满足这一对齐规则。 4. 当结构体嵌套其他结构体时，内部结构体也会按照基本数据类型拆分后进行分析和计算。关于示例代码中的类class A和class B，其成员对齐参数计算如下： - class A中全部成员为short类型，其对齐参数为2。因此，class A的总大小为2字节对齐参数的整数倍，即sizeof(A) = 6。 - class B中包含一个short和一个int类型成员。编译器确定B的对齐参数为int的大小4。然而，对齐参数需要是成员类型大小和指定对齐参数中较小的一个。在这里，指定对齐参数为8字节，所以class B的大小是4字节对齐参数的整数倍，即sizeof(B) = 8。编译器还提供宏定义`#pragma pack`用于指定结构体的对齐参数。例如，`#pragma pack(1)`会改变默认的对齐参数为1，这会使得结构体成员之间的填充字节被去除，从而使sizeof(A)和sizeof(B)的值均为6。此外，当一个结构体中没有任何成员，即为空结构体时，不同编译器可能会有不同的结果。在GCC中，空结构体的大小为0，而在某些版本的Visual Studio（如VS2008）中，空结构体的大小为1。这是因为GCC遵循的规则是，空结构体不占用任何空间，但其它编译器可能会添加填充字节以满足对齐要求。如果结构体或类中包含虚函数，则需要额外加上虚函数表指针的空间（通常为4或8字节，取决于平台）。基类继承而来的子类在考虑虚函数时也会有所不同。在实际编程中，合理利用数据对齐规则可以帮助开发者编写更高效的代码，并在调试和性能分析时对内存布局有更清晰的认识。同时，了解编译器的数据对齐机制也有助于在跨平台开发时处理不同编译器之间的差异。

C++ 中的结构体指针占用的空间大小是固定的，不受结构体本身的大小影响。无论结构体的大小是多少，指针的大小都是固定的，通常为 4 字节或 8 字节，取决于操作系统的位数。在 32 位操作系统上，指针大小为 4 字节；在 64 位操作系统上，指针大小为 8 字节。这是因为指针存储的是内存地址，而不是结构体的实际内容。

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