结构体(struct)大小

结构体(struct)大小

本文参考链接：C语言结构体(struct)常见使用方法，链接中的实例代码经实践有几处不准确，本文在引用时已做更改

注意：在结构体定义时不能申请空间（除非是结构体变量），不可以给结构体内部变量初始化

字节对齐

对于结构体中比较小的成员，可能被强行对齐，造成空间的空置，但节省了时间。

#pragma pack()可以修改对齐，它设置了对齐的最大单位

字节对齐可参考：(记得看完链接后回来往下看哦)

字节对齐详解

5分钟搞定字节对齐

C++结构体派生时的字节对齐

struct A {
	int a;
	char b;
};

struct B:A {
	char c;
	int d;
	long long e;
};

在#pragma pack(4) 的情况下， A: 8bytes, B: 24bytes (A:8 + char c:4 + int d:4 + long long e:8 而不是 int a: 4 + char b: 1 + char c: 1 + 2(对齐) + int d: 4 + long long e: 8 = 20)

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struct中的弹性数组

先看一个例子：

#include <stdio.h>
#include <stdlib>
#include <string.h>
typedef struct changeable{
        int iCnt;
        char fl[0]; //或char fl[]
}schangeable;  

main(){
        printf("size of struct changeable : %d\n",sizeof(schangeable));  

        schangeable *pchangeable = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 10*sizeof(char));
        printf("size of pchangeable : %d\n",sizeof(*pchangeable));  

        schangeable *pchangeable2 = (schangeable *)malloc(sizeof(schangeable) + 20*sizeof(char));
        pchangeable2->iCnt = 20;
        printf("pchangeable2->iCnt : %d\n",pchangeable2->iCnt);
        strncpy(pchangeable2->fl,"hello world",11);
        printf("%s\n",pchangeable2->fl);
        printf("size of pchangeable2 : %d\n",sizeof(*pchangeable2));
}

//  结构体中的 char pc[0] 可以通过malloc方法(堆空间)变为可增长的
size of struct changeable : 4
// 注意：分配了空间之后的结构体大小依旧是4，弹性数组依然不占空间
size of pchangeable : 4
pchangeable2->iCnt : 20
hello world
size of pchangeable2 : 4

读者可能会疑惑 char fl[0] 在这里的意义，实际上，这是一个弹性数组，它使这个结构体变成了有意义的可变长结构体，而这里的变长实际上是堆空间。

弹性数组在结构体中，下面的形式是唯一允许的（非弹性数组不能用"char a[]"这种形式定义，必须明确大小)：

struct s {
	int a;
	char b[];
}

顺序颠倒可能会让b和a数据重合（见补充）；少了变量a又会让整个结构体长度为0（弹性数组不占空间），编译不能通过。

C如果有空结构体，定义两个或多个该结构体的变量（对象），地址是完全一样的！调试看程序运行，这些语句其实根本没有运行，没有实际意义。

C++形式上是允许空结构体的，本质上是通过机制避免了纯空结构体和类对象，自动给空结构体对象分配一个字节（sizeof（）返回1）方便区分对象，避免地址重合。

例外的是，C++唯独不给带弹性数组的结构体分配空间（可能怕和变长结构体机制产生某种冲突，比如大小怎么算）

下面两个结构体在C++中是不一样的，空的结构体反而“大”（sizeof()返回1）

struct s
{
        char b[] ;
};

struct s
{
//        char b[] ;
};

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补充

字符串覆盖

看懂下面这个例子即可

#include <stdio.h>
#include <string.h>  

typedef struct{
int iTest;
char pcArray[20];
int iParam;
}s;  

main(){
        s s1;
        s1.iParam = 5;
        s1.iTest = 6;
        printf("iTest:\t%p:%d\n",&s1.iTest,s1.iTest);
        printf("iParam:\t%p:%d\n",&s1.iParam,s1.iParam);
        strncpy(s1.pcArray,"Hello World,Hello World",23);
        printf("pcArray:\t%p:%s\n",&s1.pcArray,s1.pcArray);
        printf("iTest:\t%p:%d\n",&s1.iTest,s1.iTest);
        printf("iParam:\t%p:%d\n",&s1.iParam,s1.iParam);
}

结果如下

iTest:  0xbfbebc64:6
iParam: 0xbfbebc7c:5
// 实际上，运行到这里是可能会报错，因为会字符串赋值操作溢出了
pcArray:    0xbfbebc68:Hello World,Hello World
iTest:  0xbfbebc64:6
iParam: 0xbfbebc7c:6581362

这个例子告诉我们，数组还是放在结构体的末尾比较保险……

update at 2017/9/16

by 一颗球