理解 C 中類別大小的決定
C 中類別大小的決定是記憶體管理和最佳化的一個(gè)重要面向。在編譯過(guò)程中，編譯器必須準(zhǔn)確計(jì)算每個(gè)類別的大小，以分配適當(dāng)?shù)挠洃涹w量，並確保類別成員的高效存取。
確定類大小的規(guī)則
對(duì)於普通舊數(shù)據(jù)(POD) 類，編譯器採(cǎi)用一組規(guī)則來(lái)確定類大?。?/p>
- 類別中的每個(gè)成員都有特定的大小和對(duì)齊要求。
- 編譯器初始化兩個(gè)變數(shù)：大小 (S) 為零，對(duì)齊方式 (A) 為 1。
-
對(duì)於每個(gè)類別成員：
- 檢查成員的對(duì)齊要求 (一個(gè)）。如果 S 不是 a 的倍數(shù)，則將 S 調(diào)整為最接近的 a 倍數(shù)。這決定了成員在類別中的偏移量。
- 將 A 設(shè)定為目前 A 和 a 的最小公倍數(shù)。
- 將成員的大小加到 S。
- 處理完所有成員後，如有必要，將 S 調(diào)整為 A 最接近的倍數(shù)（結(jié)構(gòu)的對(duì)齊要求）。
S 的最終值表示結(jié)構(gòu)體的大小類別。
對(duì)齊注意事項(xiàng)
類別成員的對(duì)齊在決定類別大小方面起著重要作用。編譯器確保具有較大對(duì)齊要求的成員放置在對(duì)齊的記憶體位址處。這使資料存取與硬體的自然邊界保持一致，從而提高效能。
示例：TestClass3
考慮以下TestClass3 聲明：
<code class="cpp">struct TestClass3 {
char buf[8];
__m128i vect;
char buf2[8];
};</code>
應(yīng)用上述規(guī)則：
- buf[ 8] 佔(zhàn)用8 個(gè)位元組並按1 個(gè)位元組對(duì)齊。 S 現(xiàn)在是 8，A 仍然是 1。
- vect 佔(zhàn)用 16 個(gè)位元組並以 16 個(gè)位元組對(duì)齊。 S 調(diào)整為 16 進(jìn)行對(duì)齊，然後增加 16 進(jìn)行存儲(chǔ)，使 S 為 32。 A 變?yōu)?16。
- buf2[8] 佔(zhàn)用 8 個(gè)位元組，按 1 個(gè)位元組對(duì)齊。 S增加到24。 A仍然是16。
- 最後，S被調(diào)整為A的最接近的倍數(shù)（32）。
因此，TestClass3的大小是32位元組，即使它包含與 TestClass1 和 TestClass2 相同的資料成員，其大小均為 16 位元組。
結(jié)論
了解類別大小確定中涉及的規(guī)則和注意事項(xiàng)C 語(yǔ)言對(duì)於優(yōu)化記憶體使用、確保高效的資料存取以及防止與對(duì)齊相關(guān)的潛在問(wèn)題至關(guān)重要。
以上是C 如何決定類別的大小，為什麼對(duì)齊在這個(gè)過(guò)程中扮演如此重要的角色？的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請(qǐng)關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章！
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