RealView MDK结构体存储：对齐与非对齐方式解析

"本文主要介绍了RealView MDK中结构体的存储方式，包括对齐访问与非对齐访问的概念，并通过实例分析了不同定义方式下的结构体存储差异。" 在RealView MDK，一个用于ARM处理器开发的集成开发环境(IDE)中，处理结构体的存储方式对于优化代码效率和应对特定应用场景至关重要。由于ARM处理器是基于RISC（精简指令集计算）架构的，通常会进行对齐访问以提高效率，这意味着数据在内存中会被放置在4或2的倍数地址上，以便处理器能够更快地读取和写入。 对齐访问在大多数情况下是优选的，因为它可以避免因未对齐访问导致的性能下降或甚至硬件异常。然而，在某些特殊应用，如嵌入式系统或内存受限的环境中，对齐访问可能会带来问题，比如浪费宝贵的内存空间或者导致不必要的内存对齐开销。 RealView MDK提供了一种机制来处理这种特殊情况，允许程序员以非对齐方式存储和访问结构体。这里提到了两种方法： 1. 使用`__packed`关键字修饰整个结构体，这意味着结构体的所有成员都将按最小单位存储，不考虑对齐。例如： ```c __packed struct foo { char one; short two; char three; int four; } c; ``` 在这种定义中，成员`one`、`two`、`three`和`four`分别占用1个字节、2个字节（未对齐的short）、1个字节和4个字节。 2. 另一种方法是只对结构体中的特定成员使用`__packed`关键字，其他成员仍然按照默认规则对齐。如： ```c struct foo { char one; __packed short two; char three; int four; } c; ``` 在这个例子中，尽管`two`是按非对齐方式存储，但`one`、`three`和`four`仍然按照默认的对齐方式进行。 这两种方式在本例中结果相同，因为`two`是结构体中唯一被`__packed`修饰的成员。然而，如果结构体中有多个成员需要非对齐存储，这种方法可以更精确地控制内存布局。 通过查看相应的汇编代码，可以更直观地理解这些定义方式对内存使用和访问效率的影响。表一展示了不同存储方式下结构体`foo`成员的大小，而表二则可能列出了对应的汇编指令，进一步揭示了存储和访问的差异。 了解这些存储方式对于编写高效且适应各种应用场景的ARM代码至关重要，尤其是在资源有限的嵌入式系统中。正确使用`__packed`关键字可以帮助开发者节省内存，优化性能，同时避免因未对齐访问导致的问题。