从以上结果可以看出,结构体st1在32位下是按照4个字节来对齐的,在64位下则是按照8个字节来对齐的,结构体st2则不管32位还是64位则都是按照1个字节对齐的。
简单的说来就是为了提高cpu的性能,或者说是为了提高程序运行的效率。当然,在其背后更有简化cpu设计的功效。因此,我们写的c程序为了获得更高的运行效率就必须最大限度的满足cpu对于字节对齐的要求,编译器在其中起着至关重要的作用。
字节对齐(alignment)是CPU在性能方面所面临的一个非常重要的问题。有些处理器能自动处理不对齐数据的访问(对字节对齐要求不严格),但是,有些处理器却无法处理(对字节对齐要求很严格)。当处理器无法处理对齐问题时,其将引发一个异常(exception),当然从程序的角度来说就是出错(crash)。
所有的类在OC中最终都会编译为objc_object(在这个问题中可以看做父类),其中包含一个isa指针,所以需要再加上8字节。
位域是指信息在保存时,并不需要占用一个完整的字节,而只需要占几个或一个二进制位。为了节省空间,C语言提供了一种数据结构,叫“位域”或“位段”。
对于结构(或联合)的各个成员,第一个成员位于偏移为0,以后每个数据成员的偏移量必须是#pragma pack指定的数值和结构体(或联合)中最大数据成员长度 这2个数值中较小的一个的倍数。 使用伪代码表示: min(#pragma pack, 结构最大数据成员长度) * N
谈到内存对齐,早年间玩Java的时候就能偶尔打打交道,为此Java8还提供了个语法糖@Contended来帮助我们解决高速缓存cacheline内存未对齐的伪共享问题。不过Go目前涉及到类似问题,比如内存对齐带来的原子操作的问题还是需要手动处理下,毕竟Russ Cox大佬也发话了
内存中是分页的 , 如果要记录每一块内存的使用状况 , 需要占用很大的内存空间 , 为了方便系统中内存的使用与记录 , 首先将操作系统分页 , 只需要记录每个分页的使用情况即可 , 每个分页只有 使用 / 没有使用 两种状态 ; 如果有
有些同学可能不知道,struct 中的字段顺序不同,内存占用也有可能会相差很大。比如:
一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。比如有些架构的CPU在访问 一个没有进行对齐的变量的时候会发生错误,那么在这种架构下编程必须保证字节对齐.
昨天分享了结构体里面的一些常见用法(因为测试代码测试的有点晚,有些地方没有分享完。),今天我们来继续分享结构体里面的其他用法。
在32位编译系统下这一个结构体的字节数是多少呢?是1+4+1+2=8字节吗?不是的,实际结果为12字节。为什么呢?因为编译器会对不足4字节的变量空间自动补齐为4个字节(这就是内存对齐),以提高CPU的寻址效率(32位CPU以4个字节步长寻址的)。
内存对齐是计算机编程中的一个重要概念,它确保了高效的内存访问,并有可能在各种性能关键型系统和应用中产生可观的性能提升。
在计算机领域,对于某种特定的计算机设计而言,字(word)是用于表示其自然的数据单位的术语,是用来表示一次性处理事务的固定长度。一个字的位数,即字长。
3> 预编译指令#pragma pack(n)手动设置 n--只能填1 2 4 8 16
各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。
当我们创建一个结构体变量时,会向内存申请所需的空间,用来存储结构体成员的内容。我们可以将其理解为结构体成员会按照特定的规则来存储数据内容。
在写代码的过程偶尔会用到一些宏,这些宏多定义在头文件中,通过查看头文件,就可以获取相关信息
所谓结构体数组,是指数组中的每个元素都是一个结构体。在实际应用中,C语言结构体数组常被用来表示一个拥有相同数据结构的群体,比如一个班的学生、一个车间的职工等。
结构体字节对齐 在用sizeof运算符求算某结构体所占空间时,并不是简单地将结构体中所有元素各自占的空间相加,这里涉及到内存字节对齐的问题。从理论上讲,对于任何 变量的访问都可以从任何地址开始访问,但是事实上不是如此,实际上访问特定类型的变量只能在特定的地址访问,这就需要各个变量在空间上按一定的规则排列, 而不是简单地顺序排列,这就是内存对齐。 计算结构变量的大小必须讨论数据对齐的问题。为了使CPU存取的速度最快(这同CPU取数操作有关),c++在处理数据时经常把结构变量中的成员的大小按照4或
1.2 创建两个不同的结构体 myStuct1,myStruct2分别进行验证 code如下
现代计算机中内存空间都是按照byte划分的,从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始,但实际情况是在访问特定类型变量的时候经常在特 定的内存地址访问,这就需要各种类型数据按照一定的规则在空间上排列,而不是顺序的一个接一个的排放,这就是对齐。
核心: 1.每个元素的首地址偏移量必须能整除该元素的长度。 2. 整个结构体的长度必须能整除最长元素的字节数。
Objective-C语言是一门高级语言,底层是由C/C++语言实现。要想从本质上了解Objective-C对象的底层数据结构和内存布局,就需要一步步揭开那最神秘的面纱。
在上篇文章中我们提到,对象在JVM中是由一个Oop进行描述的。回顾一下,Oop由对象头(_mark、_metadata)以及实例数据区组成,而对象头中存在一个_metadata,其内部存在一个指针,指向类的元数据信息,就是下面这张图:
在用sizeof运算符求算某结构体所占空间时,并不是简单地将结构体中所有元素各自占的空间相加,这里涉及到内存字节对齐的问题。从理论上讲,对于任何变量的访问都可以从任何地址开始访问,但是事实上不是如此,实际上访问特定类型的变量只能在特定的地址访问,这就需要各个变量在空间上按一定的规则排列,而不是简单地顺序排列,这就是内存对齐。 内存对齐的原因: 1)某些平台只能在特定的地址处访问特定类型的数据; 2)提高存取数据的速度。比如有的平台每次都是从偶地址处读取数据,对
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本文属于并发编程系列,通过之前的文章我们了解到了CPU中缓存行的概念。简单复习一下就是缓存行是CPU读写缓存的最小单位,一般是64字节。另外当前CPU共有三个级别的缓存,从距离CPU内核的由近及远分为是L1 Cache、L2 Cache、L3 Cache。基于这个背景知识,我今天继续来谈一下和缓存相关的另一大话题:Fasle Sharing!
【本文为安富莱电子原创】 本期的知识点要稍微烧点脑细胞,因为字节对齐问题涉及到的地方太多,且无法规避,必须硬着头皮上。 下面要说的每个技术点,其实都可以专门开一个帖子说,所以我们这里的讨论,争取言简意赅,并配上官方文档和实验数据,力求有理有据。如果讲解有误的地方,欢迎大家指正,我们主要讨论M0,M0+, M3,M4和M7内核。 一、引出问题: 字节对齐的含义:4字节对齐的含义就是变量地址对4求余数为0; 8字节对齐就是地址对8求余等于0,依次类推: 比如 uint32_t *p; p=(uint32_t *)0x20000004; 这个地址是4字节对齐。 如果让p去访问0x20000001, 0x20000002,0x20000003这都是不对齐访问。 二、背景知识: 对于M3和M4而言,可以直接访问非对齐地址(注意芯片要在这个地址有对应的内存空间), 因为M3和M4是支持的,而M0/M0+/M1是不支持的,不支持内核芯片,只要非对齐访问就会触发硬件异常。
字节对齐是我们初学C语言就会接触到的一个概念,但是到底什么是字节对齐?对齐准则又是什么?为什么要字节对齐呢?字节对齐对我们编程有什么启示?本文将简单理一理字节对齐的那些事。
按照指令和数据是否统一编址,可以将计算机分成冯·诺伊曼体系结构和哈弗结构、 (1)冯·诺伊曼体系结构中,程序指令和数据连续存储,也就是指令和数据统一编址,这样程序指令和数据不能同时和处理器通信。 (2)哈佛体系结构的主要特点是把指令和数据分开进行存储,也就是说有程序存储器和数据存储器分别编址。很多嵌入式处理器采用这种体系结构,如DSP和8051单片机。近来, 出现了具有单一主要存储器、同时有分离的指令高速缓存和数据高速缓存的计算机,这种体系结构也被称为哈佛体系结构。
在二进制写文件时,可以用 模块将数据捆绑成结构体转化成字节流,为了方便与 交互,避免 在读取二进制字节流时因为 的字节对齐问题而造成不必要的麻烦, 的 模块默认按照 的字节对齐方式进行对齐。
内存问题在 C/C++ 程序中十分常见,比如缓冲区溢出,使用已经释放的堆内存,内存泄露等。
之前的两篇文章,分别介绍了CPU和CPU Cache两个话题,性能是永恒的核心。我们也谈到了优化CPU性能面临的三堵墙:
可以看到程序的Entry point为 0x45cd80, 对应分段的地址范围,可以算出来程序0x45cd80在.text段。添加断点,可以看到 Entry point: 0x45cd80 对应的内容
大家好啊,不知道看了网管在上周的文章Go指针的使用限制和unsafe.Pointer突破之路,你们有没有感觉Golang 比之前想的还好用呢?确实能直接读写内存,很多以前觉得无能为力的事情就不再是问题了,比如那些没对外开放只能在开源包内部用的结构体字段这下我们都有办法抓到了,起码能给程序调试带来不小的速度提升。
如果这几个问题你理解的还不是很清楚,那么请仔细阅读一下下面的内容。围绕这几个问题一一进行展开。
在了解内存对齐之前,先来明确几个关于操作系统的概念,更加方面我们对内存对齐的理解。
虽然所有的变量最后都会保存到特定的地址内存中去,但是相应的内存空间必须满足内存对齐的要求,主要基于存在以下两个原因:
以64位系统为例,最小的字节对齐是4字节(u32)对齐,最大字节对齐是8字节(u64),按需增加保留字段,否则会被编译器优化填充。
接下来我们首先定义两个结构体,分别计算他们的内存大小,来引入今天的主体,内存对齐原理
API,用于获取类的实例对象所占用的内存大小,并返回具体的字节数,其本质就是获取实例对象中成员变量的内存大小
之前程序是32位的,切到64位之后,一些隐藏的问题就暴露了。这不,一个由字节对齐导致的挂死问题就出来了。
最近在《C++对象模型》一书里说到的virtual的成员函数指针,低于128的被cfront编译器认为是虚表偏移量(支持子类对父类函数的覆盖)。VC只是提了下单继承、多继承和虚继承的实现方案不同,GCC没有提及,所以就专门稍微深入分析研究下他们的实现机制。
本文意在介绍C语言里的常规自定义类型,它是C语言里最重要的概念之一,是我们从简单使用C语言到综合运用必不可少的知识之一,在C语言中具有重要的地位和作用,掌握自定义类型的使用方法和技巧对于写出高质量的C程序是非常重要的。
原文链接:https://blog.csdn.net/humanking7/article/details/80979517
大家好,今天分享的是面试过程中可能遇到的一道经典问题,就是结构体是如何对齐的,以及结构体占用多少个字节。另外,公众号有了讨论区,相当于是之前的留言功能,欢迎在讨论区提出看法。
前面介绍了 NDK 开发中快速上手使用 ASan 检测内存越界等内存错误的方法,现分享一篇关于 ASan 原理介绍的文章。
前言 猪场最爱考的内容, 亲测. 结构体大小 先来看个基础的: #include <iostream> #pragma pack (8) using namespace std; struct A { char a; int b; double c; }; int main() { // 1: 13 // 2: 14 // 4: 16 // 8: 16 cout << sizeof(A) << endl; } 按理说, ch
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