Tại sao uint64_t cần nhiều bộ nhớ hơn 2 uint32_t khi được sử dụng trong lớp? Và làm thế nào để ngăn chặn điều này?

Question

Tôi đã thực hiện đoạn mã sau làm ví dụ.

#include <iostream> 

struct class1 
{ 

    uint8_t  a; 
    uint8_t  b; 
    uint16_t c; 
    uint32_t d; 
    uint32_t e; 

    uint32_t f; 
    uint32_t g; 
}; 

struct class2 
{ 

    uint8_t  a; 
    uint8_t  b; 
    uint16_t c; 
    uint32_t d; 
    uint32_t e; 

    uint64_t f; 
}; 

int main(){ 
    std::cout << sizeof(class1) << std::endl; 
    std::cout << sizeof(class2) << std::endl; 
    std::cout << sizeof(uint64_t) << std::endl; 
    std::cout << sizeof(uint32_t) << std::endl; 
} 

in

20 
24 
8 
4 

Vì vậy, nó là khá đơn giản để thấy rằng một uint64_t là lớn như hai uint32_t của, Tại sao lớp 2 sẽ có 4 byte thêm, nếu họ đều giống nhau ngoại trừ việc thay thế hai uint32_t cho một uint64_t.

Answer 1

Như đã được chỉ ra, điều này là do padding.

Để tránh điều này, bạn có thể sử dụng

#pragma pack(1) 

class ... { 

}; 
#pragma pack(pop) 

Nó nói với trình biên dịch của bạn để sắp xếp không đến 8 byte, nhưng để một byte. Lệnh pop tắt nó (điều này rất quan trọng, vì nếu bạn làm điều đó trong tiêu đề và ai đó bao gồm tiêu đề của bạn, có thể có lỗi rất lạ)

Answer 2

Quy tắc căn chỉnh (trên x86 và x86_64) thường là căn chỉnh biến số trên kích thước của nó là.

Nói cách khác, các biến 32-bit được xếp trên 4 byte, biến 64-bit trên 8 byte vv

Các offset của f là 12, vì vậy trong trường hợp uint32_t f không đệm là cần thiết, nhưng khi f là một uint64_t, 4 byte đệm được thêm vào để có được f để căn chỉnh trên 8 byte.

Vì lý do này, tốt hơn là thành viên dữ liệu đặt hàng từ lớn nhất đến nhỏ nhất. Sau đó, sẽ không có bất kỳ nhu cầu cho padding hoặc đóng gói.