Wie wirkt sich die Speicherausrichtung auf die Größe von C-Strukturen aus?

Speicherausrichtung in C-Strukturen

Bei der Arbeit mit C-Strukturen ist das Verständnis der Speicherausrichtung von entscheidender Bedeutung. Unter Speicherausrichtung versteht man die Platzierung von Daten im Speicher an bestimmten Grenzen. Auf einem 32-Bit-Computer wird der Speicher normalerweise an 4-Byte-Grenzen ausgerichtet.

Speicherausrichtung für Strukturen

Bedenken Sie die folgende Struktur:

<code class="c">typedef struct {
    unsigned short v1;
    unsigned short v2;
    unsigned short v3;
} myStruct;</code>

Jeder unsigned Short belegt 2 Bytes. Theoretisch sollte die Größe von myStruct 2 * 3 = 6 Bytes betragen. Die Speicherausrichtung kann sich jedoch auf die tatsächliche Größe auswirken.

In diesem Fall wird myStruct an einer 2-Byte-Grenze ausgerichtet, da das größte Datenelement unsigned short ist, also 2 Bytes. Daher ist kein Abstand zwischen den Mitgliedern erforderlich und die Größe von myStruct bleibt 6 Bytes.

Auffüllung für Strukturen

Betrachten Sie nun diese geänderte Struktur:

<code class="c">typedef struct {
    unsigned short v1;
    unsigned short v2;
    unsigned short v3;
    int i;
} myStruct;</code>

Das Hinzufügen eines int-Mitglieds ändert die Größe und Ausrichtung der Struktur. int ist 4 Bytes, daher wird die Ausrichtung von myStruct auf 4 Bytes aufgerundet.

Zur korrekten Ausrichtung werden 2 Bytes Auffüllung zwischen v3 und i eingefügt. Dies ergibt eine Gesamtgröße von 6 2 4 = 12 Bytes für myStruct.

Fazit

Speicherausrichtung stellt sicher, dass Daten effizient im Speicher abgelegt werden. Die Ausrichtungsanforderungen basieren auf der Größe des größten Datenelements innerhalb der Struktur. Das Verständnis dieser Prinzipien ist für die Optimierung der Speichernutzung und die Aufrechterhaltung der Codeeffizienz von entscheidender Bedeutung.

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