為什么結構填充在 64 位和 32 位系統中相同？

Question

在 inte.net 上花了很多時間尋找答案后，我什么也沒得到。

我的問題是：我有一個 64 位系統，當我運行這段代碼時：

#include<iostream>
using std::cout;
class A
{
    char a ; //1
    char b ; //1
    int c;   //4
    int d;   //4
};

int main()
{
    A a1;
    cout<<sizeof(a1);
    return 0;
}

output 是 12，而不是 16。為什么？

Answer 1

在使用的系統中sizeof( int )等於4 。 因此，為了對齊數據成員c ，編譯器在變量b之后填充2個字節。 因此，該結構的大小為 12 字節。

如果您聲明數據成員c和d具有long類型，您可以獲得更明顯的結果，具體取決於使用的是32位系統還是64位系統。 在大多數 64 位系統中， sizeof( long )等於8 。

Answer 2

當需要填充字節來滿足任何這些數據成員的 alignment 要求或（更一般地）優化對這些成員的訪問速度時，在結構或 class 的數據成員之間添加填充字節。

現在，雖然int標准未指定 alignment 類型的要求，但同一底層芯片（例如 Intel x86-64 系統）的 32 位和 64 位構建之間可能會有所不同（或不變） ), alignment 對char類型（以及signed char和unsigned char ）的要求由標准指定！ 來自cppreference ：

最弱的alignment（要求最小的alignment）是char 、 signed char 、 unsigned char的alignment，等於1； 任何類型的最大基本 alignment 是實現定義的，等於std::max_align_t (C++11 起)的 alignment。

因此，由於b成員的 alignment 要求為 1，因此a和b之間不需要填充。 在您的情況下， alignment 對int的要求是 4 個字節，因此必須在c成員之前添加兩個填充字節。 因此，2 × sizeof(char) (= 2) + 2 個填充字節 + 2 × sizeof(int) (=8) 給出了 12 個字節的總大小。