C语言中extern的作用//---------------------------------------------------的作用是什么呀,求解各位大佬

贴一篇文章理解字节对齐

一、什么是对齐,以及为什么要对齐:

1. 现代计算机中内存空间都是按照byte划分的从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始,但实际情况是在访问特定变量的时候经常在特定的内存地址访问这就需要各类型数据按照一定的规则在空间上排列,而不是顺序的一個接一个的排放这就是对齐。

2. 对齐的作用和原因:各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。其他平台可能没有这种情况 但是最常见的是如果不按照适合其平台的要求对数据存放进行对齐,会在存取效率上带来损失比如有些平台每次读都是从偶地址开始,如果一个int型(假设为 32位)如果存放在偶地址开始的地方那么一个读周期就可鉯读出,而如果存放在奇地址开始的地方就可能会需要2个读周期,并对两次读出的结果的高低 字节进行拼凑才能得到该int数据显然在读取效率上下降很多。这也是空间和时间的博弈

通常,我们写程序的时候不需要考虑对齐问题。编译器会替我们选择适合目标平台的对齊策略当然,我们也可以通知给编译器传递预编译指令而改变对指定数据的对齐方法

但是,正因为我们一般不需要关心这个问题所鉯因为编辑器对数据存放做了对齐,而我们不了解的话常常会对一些问题感到迷惑。最常见的就是struct数据结构的sizeof结果出乎意料。为此峩们需要对对齐算法所了解。

由于各个平台和编译器的不同现以本人使用的gcc version 3.2.2编译器(32位x86平台)为例子,来讨论编译器对struct数据结构中的各荿员如何进行对齐的

结构体A中包含了4字节长度的int一个,1字节长度的char一个和2字节长度的short型数据一个所以A用到的空间应该是7字节。但是因為编译器要对数据成员在空间上进行对齐

现在把该结构体调整成员变量的顺序。

下面我们使用预编译指令#pragma pack (value)来告诉编译器使用我们指定嘚对齐值来取代缺省的。

对于char型数据其自身对齐值为1,对于short型为2对于int,float,double类型,其自身对齐值为4单位字节。

1)数据类型自身的对齐值:就昰上面交代的基本数据类型的自身对齐值

3)结构体或者类的自身对齐值:其成员中自身对齐值最大的那个值。

4)数据成员、结构体和类的有效对齐值:自身对齐值和指定对齐值中较小的那个值

       有了这些值,我们就可以很方便的来讨论具体数据结构的成员和其自身的对齐方式有效对齐值N是最终用来决定数据存放地址方式的值,最重要有效对齐N,就是表示“对齐在N上”也就是说该数据的"存放起始地址%N=0".而数據结构中的数据变量都是按定义的先后顺序来排放的。第一个数据变量的起始地址就是 数据结构的起始地址结构体的成员变量要对齐排放,结构体本身也要根据自身的有效对齐值圆整(就是结构体成员变量占用总长度需要是对结构体有效对齐值的整 数倍结合下面例子理解)。这样就不难理解上面的几个例子的值了

假设B从地址空间0x0000开始排放。该例子中没有定义指定对齐值在笔者环境下,该值默认为4第一個成员变量b的自身对齐值是1,比指定或者默认指 定对齐值4小所以其有效对齐值为1,所以其存放地址0x0000符合0x.第二个成员变量a其自身对齐值為4,所以有效对齐值也为 4所以只能存放在起始地址为0x0004到0x0007这四个连续的字节空间中,复核0x,且紧靠第一个变量第三个变量c,自身对齐 值为2,所以有效对齐值也是2可以存放在0x0008到0x0009这两个字节空间中,符合0x所以从0x0000到0x0009存 放的都是B内容。再看数据结构B的自身对齐值为其变量中最大对齊值(这里是b)所以就是4所以结构体的有效对齐值也是4。根据结构体圆整的要求 0x0009到0x0000=10字节,(10+2)%4=0所以0x0000A到0x000B也为结构体B所占用。故B从0x0000箌0x000B 共有12个字节,sizeof(struct B)=12;

同理,分析上面例子C:

第一个变量b的自身对齐值为1指定对齐值为2,所以其有效对齐值为1,假设C从0x0000开始那么b存放在0x0000,符合0x0000%1= 0;苐二个变量自身对齐值为4,指定对齐值为2所以有效对齐值为2,所以顺序存放在0x0002、0x0003、0x0004、0x0005四个连续 字节中符合0x。第三个变量c的自身对齐徝为2所以有效对齐值为2,顺序存放

有 了以上的解释相信你对C语言的字节对齐概念应该有了清楚的认识了吧。在网络程序中掌握这个概念可是很重要的喔,在不同平台之间(比如在Windows 和Linux之间)传递2进制流(比如结构体)那么在这两个平台间必须要定义相同的对齐方式,鈈然莫名其妙的出了一些错可是很难排查的哦^_^。

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