C はクラスのサイズをどのように決定するのでしょうか?また、なぜこのプロセスにおいて位置合わせがこれほど重要な役割を果たすのでしょうか?

C でのクラス サイズの決定について

C でのクラス サイズの決定は、メモリ管理と最適化の重要な側面です。コンパイル中に、コンパイラは各クラスのサイズを正確に計算して、適切な量のメモリを割り当て、クラス メンバーへの効率的なアクセスを確保する必要があります。

クラス サイズを決定するためのルール

Plain Old Data (POD) クラスの場合、コンパイラは一連のルールを使用してクラス サイズを決定します。

• クラス内の各メンバーには、特定のサイズとアライメント要件があります。
• コンパイラは、サイズ (S) を 0 に、アライメント (A) を 1 に初期化する 2 つの変数を初期化します。

• 各クラス メンバーについて:

  • メンバーのアライメント要件を確認します ( a）。 S が a の倍数でない場合は、S を a の最も近い倍数に調整します。これにより、クラス内のメンバーのオフセットが決定されます。
  • A を現在の A と a の最小公倍数に設定します。
  • メンバーのサイズを S に追加します。
• すべてのメンバーが処理されたら、必要に応じて S を A の最も近い倍数 (構造体の位置合わせ要件) に調整します。

S の最終値は、 class.

配置に関する考慮事項

クラス メンバーの配置は、クラス サイズを決定する際に重要な役割を果たします。コンパイラーは、より大きなアライメント要件を持つメンバーがアライメントされたメモリー・アドレスに配置されるようにします。これにより、データ アクセスがハードウェアの自然な境界に合わせられ、パフォーマンスが向上します。

例: TestClass3

次の TestClass3 宣言を考えてみましょう。

<code class="cpp">struct TestClass3 {
  char buf[8];
  __m128i vect;
  char buf2[8];
};</code>

Applying上記のルール:

• buf[8] は 8 バイトをとり、1 バイトで整列します。 S は 8 になり、A は 1 のままです。
• vect は 16 バイトをとり、16 バイトで整列します。 S はアライメントのために 16 に調整され、保存のために 16 増加して S 32 になります。A は 16 になります。
• buf2[8] は 8 バイトをとり、1 バイトでアライメントされます。 S は 24 に増加します。A は 16 のままです。
• 最後に、S は A の最も近い倍数 (32) に調整されます。

したがって、TestClass3 のサイズは 32 バイトです。ただし、TestClass1 および TestClass2 と同じデータ メンバーが含まれており、それぞれのサイズは 16 バイトです。

結論

クラス サイズの決定に関連するルールと考慮事項を理解するC では、メモリ使用量を最適化し、効率的なデータ アクセスを確保し、アライメントに関連する潜在的な問題を防ぐために不可欠です。

以上がC はクラスのサイズをどのように決定するのでしょうか?また、なぜこのプロセスにおいて位置合わせがこれほど重要な役割を果たすのでしょうか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。