( उपरोक्त उत्तरों ने कारण स्पष्ट रूप से स्पष्ट कर दिया है, लेकिन पैडिंग के आकार के बारे में पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है, इसलिए, मैंने द लॉस्ट आर्ट ऑफ़ स्ट्रक्चर पैकिंग से जो कुछ सीखा है, उसके अनुसार उत्तर जोड़ूंगा , यह सीमा तक ही सीमित है C, लेकिन भी लागू करने के लिए Go, Rust। )
मेमोरी संरेखित करें (संरचना के लिए)
नियम:
- प्रत्येक व्यक्तिगत सदस्य से पहले, वहाँ पैडिंग होगी ताकि इसे उस पते पर शुरू किया जा सके जो इसके आकार से विभाज्य है।
उदाहरण के लिए, 64 बिट सिस्टम पर, int4 से विभाज्य और long8 से, short2 से शुरू होना चाहिए ।
charऔर char[]विशेष हैं, कोई भी स्मृति पता हो सकता है, इसलिए उन्हें उनसे पहले गद्दी की आवश्यकता नहीं है।- के लिए
struct, प्रत्येक व्यक्ति के सदस्य के लिए संरेखण की जरूरत के अलावा अन्य, पूरे struct खुद के आकार एक आकार विभाज्य करने के लिए सबसे बड़ा व्यक्तिगत सदस्य के आकार से, अंत में गठबंधन किया जाएगा गद्दी से।
उदाहरण के लिए यदि संरचना का सबसे बड़ा सदस्य long8 से विभाज्य है, intतो 4 से, shortफिर 2 से।
सदस्य का आदेश:
- सदस्य का क्रम संरचना के वास्तविक आकार को प्रभावित कर सकता है, इसलिए इसे ध्यान में रखें। उदाहरण के लिए
stu_cऔर stu_dनीचे दिए गए उदाहरण में एक ही सदस्य हैं, लेकिन अलग-अलग क्रम में, और 2 संरचनाओं के लिए अलग-अलग आकार में परिणाम।
स्मृति में पता (संरचना के लिए)
नियम:
- 64 बिट सिस्टम
संरचना का पता (n * 16)बाइट्स से शुरू होता है । ( आप नीचे दिए गए उदाहरण में देख सकते हैं, सभी मुद्रित छतों के पते के साथ समाप्त होता है 0। )
कारण : संभव सबसे बड़ा व्यक्तिगत संरचना सदस्य 16 बाइट्स है ( long double)।
- (अपडेट) यदि किसी संरचना में केवल एक
charसदस्य के रूपमें शामिल है, तो इसका पता किसी भी पते पर शुरू हो सकता है।
खाली स्थान :
- 2 संरचना के बीच की खाली जगह का उपयोग गैर-संरचना वाले चर द्वारा किया जा सकता है
जो test_struct_address()नीचे फिट हो सकते हैं। नीचे उदाहरण में , चर xआसन्न संरचना gऔर के बीच रहता है h।
कोई फर्क नहीं पड़ता कि क्या xघोषित किया गया है, कोई hपता नहीं बदलेगा, xबस खाली जगह को gबर्बाद कर दिया।
के लिए समान मामला y।
उदाहरण
( 64 बिट सिस्टम के लिए )
memory_align.c :
/**
* Memory align & padding - for struct.
* compile: gcc memory_align.c
* execute: ./a.out
*/
#include <stdio.h>
// size is 8, 4 + 1, then round to multiple of 4 (int's size),
struct stu_a {
int i;
char c;
};
// size is 16, 8 + 1, then round to multiple of 8 (long's size),
struct stu_b {
long l;
char c;
};
// size is 24, l need padding by 4 before it, then round to multiple of 8 (long's size),
struct stu_c {
int i;
long l;
char c;
};
// size is 16, 8 + 4 + 1, then round to multiple of 8 (long's size),
struct stu_d {
long l;
int i;
char c;
};
// size is 16, 8 + 4 + 1, then round to multiple of 8 (double's size),
struct stu_e {
double d;
int i;
char c;
};
// size is 24, d need align to 8, then round to multiple of 8 (double's size),
struct stu_f {
int i;
double d;
char c;
};
// size is 4,
struct stu_g {
int i;
};
// size is 8,
struct stu_h {
long l;
};
// test - padding within a single struct,
int test_struct_padding() {
printf("%s: %ld\n", "stu_a", sizeof(struct stu_a));
printf("%s: %ld\n", "stu_b", sizeof(struct stu_b));
printf("%s: %ld\n", "stu_c", sizeof(struct stu_c));
printf("%s: %ld\n", "stu_d", sizeof(struct stu_d));
printf("%s: %ld\n", "stu_e", sizeof(struct stu_e));
printf("%s: %ld\n", "stu_f", sizeof(struct stu_f));
printf("%s: %ld\n", "stu_g", sizeof(struct stu_g));
printf("%s: %ld\n", "stu_h", sizeof(struct stu_h));
return 0;
}
// test - address of struct,
int test_struct_address() {
printf("%s: %ld\n", "stu_g", sizeof(struct stu_g));
printf("%s: %ld\n", "stu_h", sizeof(struct stu_h));
printf("%s: %ld\n", "stu_f", sizeof(struct stu_f));
struct stu_g g;
struct stu_h h;
struct stu_f f1;
struct stu_f f2;
int x = 1;
long y = 1;
printf("address of %s: %p\n", "g", &g);
printf("address of %s: %p\n", "h", &h);
printf("address of %s: %p\n", "f1", &f1);
printf("address of %s: %p\n", "f2", &f2);
printf("address of %s: %p\n", "x", &x);
printf("address of %s: %p\n", "y", &y);
// g is only 4 bytes itself, but distance to next struct is 16 bytes(on 64 bit system) or 8 bytes(on 32 bit system),
printf("space between %s and %s: %ld\n", "g", "h", (long)(&h) - (long)(&g));
// h is only 8 bytes itself, but distance to next struct is 16 bytes(on 64 bit system) or 8 bytes(on 32 bit system),
printf("space between %s and %s: %ld\n", "h", "f1", (long)(&f1) - (long)(&h));
// f1 is only 24 bytes itself, but distance to next struct is 32 bytes(on 64 bit system) or 24 bytes(on 32 bit system),
printf("space between %s and %s: %ld\n", "f1", "f2", (long)(&f2) - (long)(&f1));
// x is not a struct, and it reuse those empty space between struts, which exists due to padding, e.g between g & h,
printf("space between %s and %s: %ld\n", "x", "f2", (long)(&x) - (long)(&f2));
printf("space between %s and %s: %ld\n", "g", "x", (long)(&x) - (long)(&g));
// y is not a struct, and it reuse those empty space between struts, which exists due to padding, e.g between h & f1,
printf("space between %s and %s: %ld\n", "x", "y", (long)(&y) - (long)(&x));
printf("space between %s and %s: %ld\n", "h", "y", (long)(&y) - (long)(&h));
return 0;
}
int main(int argc, char * argv[]) {
test_struct_padding();
// test_struct_address();
return 0;
}
निष्पादन परिणाम - test_struct_padding():
stu_a: 8
stu_b: 16
stu_c: 24
stu_d: 16
stu_e: 16
stu_f: 24
stu_g: 4
stu_h: 8
निष्पादन परिणाम - test_struct_address():
stu_g: 4
stu_h: 8
stu_f: 24
address of g: 0x7fffd63a95d0 // struct variable - address dividable by 16,
address of h: 0x7fffd63a95e0 // struct variable - address dividable by 16,
address of f1: 0x7fffd63a95f0 // struct variable - address dividable by 16,
address of f2: 0x7fffd63a9610 // struct variable - address dividable by 16,
address of x: 0x7fffd63a95dc // non-struct variable - resides within the empty space between struct variable g & h.
address of y: 0x7fffd63a95e8 // non-struct variable - resides within the empty space between struct variable h & f1.
space between g and h: 16
space between h and f1: 16
space between f1 and f2: 32
space between x and f2: -52
space between g and x: 12
space between x and y: 12
space between h and y: 8
इस प्रकार प्रत्येक चर के लिए पता शुरू होता है: d0 x: dc h: e0 y: e8
