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golang 和 C++ 的内存对齐


内存对齐规则

  1. 有效对齐值是固定值和结构体中最长数据类型长度中较小的那个。固定值系统默认为 32 位是 4, 64 位是 8,#pragma pack(n)设置了则是对应的 n。
  2. 结构体第一个成员的 offset 为 0,以后每个成员相对于结构体首地址的 offset 都是 min{该成员大小, 有效对齐值}的整数倍,如有需要编译器会在成员之间加上填充字节。
  3. 结构体的总大小为 有效对齐值 的整数倍,如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节。

C++内存对齐

常见类型占用内存大小

类型/编译器 16 位编译器 32 位编译器 64 位编译器
bool 1 1 1
char 1 1 1
char* 2 4 8
int 2 4 4
float 4 4 4
double 8 8 8
long long 8 8 8

例子

#include <iostream>#include <stdint.h>using namespace std;// #pragma pack(4)class Part1 {    bool a;    int32_t b;    int8_t c;    int64_t d;    char e;};class Part2 {    char e;    int8_t c;    bool a;    int32_t b;    int64_t d;};int main(void){    Part1 part1;    Part2 part2;    printf("part1 size: %zu\n", sizeof(part1));    printf("part2 size: %zu\n", sizeof(part2));}// output:// part1 size: 32,   if pack(4): part1 size: 24// part2 size: 16

golang 内存对齐

常见类型占用内存大小

类型/编译器 64 位编译器
bool 1
byte 1
uintptr 8
int 8
float64 8
string 16

例子

package mainimport (    "fmt"    "unsafe")type Part1 struct {    a bool    b int32    c int8    d int64    e byte}type Part2 struct {    e byte    c int8    a bool    b int32    d int64}func main() {    part1 := Part1{}    part2 := Part2{}    fmt.Printf("part1 size: %d, align: %d\n", unsafe.Sizeof(part1), unsafe.Alignof(part1))    fmt.Printf("part2 size: %d, align: %d\n", unsafe.Sizeof(part2), unsafe.Alignof(part2))}// part1 size: 32, align: 8// part2 size: 16, align: 8

例子分析

仅讨对齐固定值为 8 时 Part1 的情况,例子中的 a,b,c,d,e 占用大小分别为 1,4,1,8,1。填充字节用 0 表示,|之间表示 8 字节空间:

  1. a 偏移为 0,|a…
  2. b 偏移为 4 的整数倍,|a000b|…
  3. c 偏移为 1 的整数倍,|a000b|c…
  4. d 偏移为 8 的整数倍,|a000b|c0000000|d|…
  5. e 偏移为 2 的整数倍,|a000b|c0000000|d|e…
  6. 整个结构体对齐,补齐为 8 的整数倍,|a000b|c0000000|d|e0000000|
  7. 得出总大小为 32

文章来源:智云一二三科技

文章标题:golang 和 C++ 的内存对齐

文章地址:https://www.zhihuclub.com/437.shtml

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