3> 预编译指令#pragma pack(n)手动设置 n--只能填1 2 4 8 16
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
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。
一、什么是对齐,以及为什么要对齐: 1. 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变量的时候经常在特定的内存地址访问,这就需要各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。 2. 对齐的作用和原因: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。其他平台可能没有这种情况, 但是最常见的是如果不按照适合其平台的要求对数据存放进行对齐,会在存取效率上带来损失。比如有些平台每次读都是从偶地址开始,如果一个int型(假设为 32位)如果存放在偶地址开始的地方,那么一个读周期就可以读出,而如果存放在奇地址开始的地方,就可能会需要2个读周期,并对两次读出的结果的高低 字节进行拼凑才能得到该int数据。显然在读取效率上下降很多。这也是空间和时间的博弈。 二、对齐的实现 通常,我们写程序的时候,不需要考虑对齐问题。编译器会替我们选择适合目标平台的对齐策略。当然,我们也可以通知给编译器传递预编译指令而改变对指定数据的对齐方法。 但是,正因为我们一般不需要关心这个问题,所以因为编辑器对数据存放做了对齐,而我们不了解的话,常常会对一些问题感到迷惑。最常见的就是struct数据结构的sizeof结果,出乎意料。为此,我们需要对对齐算法所了解。 对齐的算法: 由于各个平台和编译器的不同,现以本人使用的gcc version 3.2.2编译器(32位x86平台)为例子,来讨论编译器对struct数据结构中的各成员如何进行对齐的。 设结构体如下定义: struct A { int a; char b; short c; }; 结构体A中包含了4字节长度的int一个,1字节长度的char一个和2字节长度的short型数据一个。所以A用到的空间应该是7字节。但是因为编译器要对数据成员在空间上进行对齐。 所以使用sizeof(strcut A)值为8。 现在把该结构体调整成员变量的顺序。 struct B { char b; int a; short c; }; 这时候同样是总共7个字节的变量,但是sizeof(struct B)的值却是12。 下面我们使用预编译指令#pragma pack (value)来告诉编译器,使用我们指定的对齐值来取代缺省的。 #progma pack (2) /*指定按2字节对齐*/ struct C { char b; int a; short c; }; #progma pack () /*取消指定对齐,恢复缺省对齐*/ sizeof(struct C)值是8。 修改对齐值为1: #progma pack (1) /*指定按1字节对齐*/ struct D { char b; int a; short c; }; #progma pack () /*取消指定对齐,恢复缺省对齐*/ sizeof(struct D)值为7。 对于char型数据,其自身对齐值为1,对于short型为2,对于int,float,double类型,其自身对齐值为4,单位字节。 这里面有四个概念值: 1)数据类型自身的对齐值:就是上面交代的基本数据类型的自身对齐值。 2)指定对齐值:#pragma pack (value)时的指定对齐值value。 3)结构体或者类的自身对齐值:其成员中自身对齐值最大的那个值。 4)数据成员、结构体和类的有效对齐值:自身对齐值和指定对齐值中较小的那个值。 有了这些值,我们就可以很方便的来讨论具体数据结构的成员和其自身的对齐方式。有效对齐值N是最终用来决定数据存放地址方式的值,最重要。有效对齐N,就是表示“对齐在N上”,也就是说该数据的"存放起始地址%N=0".而数据结构中的数据变量都是按定义的先后顺序来排放的。第一个数据变量的起始地址就是 数据结构的起始地址。结构体的成员变量要对齐排放,结构体本身也要根据自身的有效对齐值圆整(就是结构体成员变量占用总长度需要是对结构体有效对齐值的整 数倍,结合下面例子理解)。这样就不难理解上面的几个例子的值了。 例子分析: 分析例子B; struct B { char b; int a; short c; }; 假设B从地址空间0x0000开始排放。该例子中没有定义指定对齐值,在笔者环境下,该值默认为4。第一个成员变量b的自身对齐值是1,比指定或者默认指 定对齐值4小,所以其有效对齐值为1,所以其存放地址0x0000符合0x0000%1=0.第二个成员变量a,其自身对齐值为4,所以有效对齐值也为 4,所以只能存放在起始地址为0x0004到0x0007这四个连续的字节空
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。
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
什么是对齐,以及为什么要对齐: 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变量的时候经常在特定的内存地址访问,这就需要各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。 对齐的作用和原因: 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。其他平台可能没有这种情况,但是最常见的是如果不按照适合其平台要求对数据存放进行对齐,会在存取效率上带来
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.
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”。
在C++中,volatile是一个关键字,用于修饰变量,告诉编译器该变量的值可能在程序流程之外被意外修改,因此编译器不应该对该变量进行优化(如缓存变量值或重排指令顺序)。
完整代码参见gitee仓库:https://gitee.com/l0km/jimgutil/blob/master/native/src/rotate.cpp
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:
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。
1.2 创建两个不同的结构体 myStuct1,myStruct2分别进行验证 code如下
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
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
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
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。
【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。
linux下查看文本内容的命令有哪些? 答案可参考《Linux常用命令--文本查看篇》。
现在手游的server 端,一般都用哪种语言开发? 业界主要的是c/c++ + Python/lua模式做游戏服务器。c/c++做网络通讯数据传输,python/lua做业务逻辑。这样既保持了网络传输
FreeRtos 提供的几种 heap 管理在源码目录 Source/Portable/MemMang 下,选择哪种类型管理直接在编译时把原文件加入(比如在 makefile SRC中加入)即可, 堆大小是 FreeRTOSConfig.h 中的常量 configTOTAL_HEAP_SIZE,默认是17*1024,即17KB。
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。
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。
类对象模型是一种编程概念,用于描述和实现面向对象编程(OOP)中的类和对象。在这个模型中,类定义了对象的结构和行为,包括数据成员(属性)和成员函数(方法)。对象是类的实例,具有类的所有属性和方法。类对象模型支持封装、继承和多态等OOP特性,使得代码更加模块化、可重用和易于维护。通过类对象模型,程序员可以创建复杂的软件系统,提高开发效率和代码质量。
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。
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
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
在进行内存分配的时候一般都需要在实际使用内存大小的基础上进行内存对齐,比如一般32位平台进行4字节对齐,而64位平台使用8字节对齐等等。 一般采用的算法是先利用公式 $int(\frac{a + b - 1} { b})$(其中a是实际使用的内存, b是对齐值) 然后根据这个值乘以b即可得到对应的对齐值
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:
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。
内存物理看是有很多个 Bank(就是行列阵式的存储芯片),每一个 Bank 的列就是位宽 ,每一行就是 Words,则存储单元数量=行数(words)×列数(位宽)×Bank的数量;通常也用 M×W 的方式来表示芯片的容量(或者说是芯片的规格/组织结构)。
今天给大家分享一下面试Linux岗位的c语言基础题目,说不定下次你面试的时候,面试官就会这样考你哦,现在一起随着笔者的步伐,一起去看看是什么面试题目?每天进步一点点,日积月累你也是专家!
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)。
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。
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
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:
本文来自于Huffman Trie的作业要求。我使用了普林斯顿版算法进行移植。对于作者定义的BinaryStdIn/Out进行了移植与改造。
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。
结构体(struct)或者联合体(union)的数据成员,第一个数据成员会放在offset为0的地方,之后的每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小(如果该成员有子成员,比如数组、结构体等,那么就从子成员大小)的整数倍开始。
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可是当我自信满满的交给面试官的时候他却诡异的笑了,仿佛在说,小伙计,你太天真了,你是不是看不起我出的题?
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
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。
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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。
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!
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
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