C语言中结构体的大小

Question

可能是重复问题：
为什么结构体的sizeof不等于每个成员的sizeof之和？

考虑以下C代码：

#include <stdio.h>    

struct employee
{
  int id;
  char name[30];  
};

int main()
{
  struct employee e1;      
  printf("%d %d %d", sizeof(e1.id), sizeof(e1.name), sizeof(e1));
  return(0);
}

输出结果为：

4 30 36

为什么结构体的大小不等于其各个组成变量大小的总和？

- user191776

---

你可以在gcc中使用属性“packed”来去除填充(padding)，使结构尽可能地小。结构体test_t的定义如下： struct test_t { int c; } attribute((packed)); - eaanon01

至少是 https://dev59.com/jnVD5IYBdhLWcg3wAWoO 的副本 - dmckee --- ex-moderator kitten

eaanon01。除非有非常好的理由并且所有影响都被理解，否则您不应该告诉任何人关于像属性打包这样不可移植的东西。 - Peeter Joot

参见：http://stackoverflow.com/questions/833526/why-short-is-stored-as-4-bytes-in-a-struct-in-c 和 https://dev59.com/fXVC5IYBdhLWcg3w7V33 - dmckee --- ex-moderator kitten

请参考这篇关于内存对齐的 C FAQ：http://c-faq.com/struct/align.esr.html。 - Richard Chambers

Answer 1

编译器可能添加填充以满足对齐要求。注意，这不仅适用于结构体字段之间的填充，还可能适用于结构体末尾（使得结构体类型的数组中每个元素都得到正确对齐）。

例如：

struct foo_t {
    int x;
    char c;
};

尽管c字段不需要填充，但在32位系统（或具有32位int类型的系统）上，结构体通常会具有sizeof（struct foo_t）== 8，因为在c字段之后需要3个字节的填充。

请注意，尽管某些系统（如x86或Cortex M3）可能不需要填充，但编译器出于性能原因可能仍会添加填充。

- Michael Burr

---

+1，虽然对齐到6个字节听起来有点奇怪。也许我在低级别的东西上有些落后了。 - Michael Krelin - hacker

嗯，名称从偏移量4开始（很合理），一直延伸到34。34不是4的倍数，所以在末尾填充到36，即9乘以4。对我来说很有道理！ - Carl Smotricz

它正在对齐到32位边界（4、8、16、24、32、36...）。 - Mordachai

它没有对齐到6个字节。int占用4个字节，char[30]占用32个字节，两者都是4的倍数，使得结构体的大小也是4的倍数。 - Sinan Ünür

尽管我知道回答比搜索重复内容更快，但你必须意识到这个问题以前已经被问及并得到了解答。 - dmckee --- ex-moderator kitten

Answer 2

将内存对齐到6个字节并不奇怪，因为它是对齐到地址的倍数4。

所以基本上你的结构体有34个字节，下一个结构体应该放置在地址上，它是4的倍数。在34之后最接近的值是36。这个填充区域也计入结构体的大小。

- avp

Answer 3

正如提到的那样，C编译器会为了对齐要求而添加填充。这些要求通常与内存子系统有关。某些类型的计算机只能访问对齐到某个“好”的值的内存，例如4字节。这通常与字长相同。因此，C编译器可能会将结构中的字段对齐到该值，以便更容易访问它们（例如，4字节值应对齐为4字节）。此外，它可能会填充结构底部以对齐跟随结构的数据。我相信还有其他原因。更多信息可以在此维基百科页面找到。

- Daniel Brotherston

Answer 4

您的默认对齐方式可能是4个字节。30字节的元素可能会变成32字节，或者整个结构体会向上舍入到下一个4字节间隔。

- Liz Albin