C语言计算结构体占用的空间大小

1. 问

计算以下两个结构体所占空间大小分别是多少？

struct t1 {
    char a;
    short int b;
    int c;
    char d;
};

struct t2 {
    char a;
    char b;
    short int c;
    int d;
};

2. 答

64 位环境下，sizeof(struct t1) = 12, sizeof(struct t2) = 8。

3. why

3.1 原因

为了保证程序的访存效率，各类型变量在内存中的存储位置有所要求。比如，为保证能够一次性获取 int 类型变量的值，int 类型的变量会被存储在 4 的整数倍的地址处。为保证访存效率，结构体中的成员也要满足此类要求，这就是结构体的内存对齐，其有两个整数倍规则：

1. 结构体的大小是 占用空间最大的成员所占空间大小的****整数倍 ；
2. 结构体中，成员的偏移量是成员所占空间大小的 整数倍 ；

3.2 解答

对于文章开头问题中的结构体，其真实内容如下， 编译器会向结构体中插入预留位 ：

/*
struct t1 {
    char a;
    short int b;
    int c;
    char d;
};
*/

struct t1 {
    char a;
    char reserved1[1];
    short int b;
    int c;
    char d;
    char reserved2[3];
};

/*
struct t2 {
    char a;
    char b;
    short int c;
    int d;
};
*/

struct t2 {
    char a;
    char b;
    short int c;
    int d;
};

所以，sizeof(struct t1) = 1 + 1 + 2 + 4 + 1 + 3，sizeof(struct t2) = 1 + 1 + 2 + 4。

4. 再来一个

struct t3 {
    char a;
    char b;
    double c;               
    short int d;
    int e;
};

=

struct t3 {
    char a;
    char b;
    char reserved1[6];
    double c;
    short int d;
    char reserved2[2];
    int e;
};

5. 总结

1. 计算结构体所占空间大小时记住 两个整数倍 ；
2. 为了使结构体占用的空间最小，应该将结构体成员按照所占空间大小 从小到大的顺序进行排列 。