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小可尼の博客

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pragma pack(n)和__attribute__((aligned(m)))那个比较好  

2013-12-24 15:20:52|  分类: linux内核开发 |  标签: |举报 |字号 订阅

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出处:http://www.dewen.org/q/8513

 

在C语言中,结构是一种复合数据类型,其构成元素既可以是基本数据类型(如int、long、float等)的变量,也可以是一些复合数据类型(如数组、结构、联合等)的数据单元。在结构中,编译器为结构的每个成员按其自然对界(alignment)条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储,第一个成员的地址和整个结构的地址相同。

例如,下面的结构各成员空间分配情况:


  


struct test  

     char x1; 
     short x2; 
     float x3; 
     char x4; 
};



结构的第一个成员x1,其偏移地址为0,占据了第1个字节。第二个成员x2为short类型,其起始地址必须2字节对界,因此,编译器在x2和x1之间填充了一个空字节。结构的第三个成员x3和第四个成员x4恰好落在其自然对界地址上,在它们前面不需要额外的填充字节。在test结构中,成员x3要求4字节对界,是该结构所有成员中要求的最大对界单元,因而test结构的自然对界条件为4字节,编译器在成员x4后面填充了3个空字节。整个结构所占据空间为12字节。

更改C编译器的缺省字节对齐方式
在缺省情况下,C编译器为每一个变量或是数据单元按其自然对界条件分配空间。一般地,可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件:
· 使用伪指令#pragma pack (n),C编译器将按照n个字节对齐。
· 使用伪指令#pragma pack (),取消自定义字节对齐方式。

另外,还有如下的一种方式:
· __attribute((aligned (n))),让所作用的结构成员对齐在n字节自然边界上。如果结构中有成员的长度大于n,则按照最大成员的长度来对齐。
· __attribute__ ((packed)),取消结构在编译过程中的优化对齐,按照实际占用字节数进行对齐。

以上的n = 1, 2, 4, 8, 16... 第一种方式较为常见。

 

#pragma pack(n)和__attribute__((aligned(m)))的区别:

前者告诉编译器结构体或类内部的成员变量相对于第一个变量的地址的偏移量的对齐方式,缺省情况下,编译器按照自然边界对齐,当变量所需的自然对齐边界比n大 时,按照n对齐,否则按照自然边界对齐;后者告诉编译器一个结构体或者类或者联合或者一个类型的变量(对象)分配地址空间时的地址对齐方式。也就是所,如果将__attribute__((aligned(m)))作用于一个类型,那么该类型的变量在分配地址空间时,其存放的地址一定按照m字节对齐(m必 须是2的幂次方)。并且其占用的空间,即大小,也是m的整数倍,以保证在申请连续存储空间的时候,每一个元素的地址也是按照m字节对齐。 __attribute__((aligned(m)))也可以作用于一个单独的变量。

由上可以看出__attribute__((aligned(m)))的功能更全。

举例说明:


  


#include<stdio.h> 
 
#pragma pack(4) 
 
typedef struct{ 
 
uint32_t f1; 
 
uint8_t f2; 
 
uint8_t f3; 
 
uint32_t f4; 
 
uint64_t f5; 
 
}__attribute__((aligned(1024))) ts; 
 
int main() 
 

 
printf("Struct size is: %d, aligned on 1024\n",sizeof(ts)); 
 
printf("Allocate f1 on address: 0x%x\n",&(((ts*)0)->f1)); 
 
printf("Allocate f2 on address: 0x%x\n",&(((ts*)0)->f2)); 
 
printf("Allocate f3 on address: 0x%x\n",&(((ts*)0)->f3)); 
 
printf("Allocate f4 on address: 0x%x\n",&(((ts*)0)->f4)); 
 
printf("Allocate f5 on address: 0x%x\n",&(((ts*)0)->f5)); 
 
return 0; 
 
}


输出:


  


Struct size is: 1024, aligned on 1024 
 
Allocate f1 on address: 0x0 
 
Allocate f2 on address: 0x4 
 
Allocate f3 on address: 0x5 
 
Allocate f4 on address: 0x8 
 
Allocate f5 on address: 0xc


 

注意:

第一句输出表明了__attribute__((aligned(1024))) 的作用

第3、4句输出说明#pragma pack(4)只对大小大于4的成员变量的地址偏移起作用

最后一句输出说明对于大小大于4的成员变量,其地址偏移按照4字节对齐

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