① 结构体数据类型的内存大小
要判断一个结构体所占的空间大小,大体来说分三步走:
1.先确定实际对齐单位,其由以下三个因素决定
1>CPU周期
WIN vs qt 默认8字节对齐
Linux 32位 默认4字节对齐,64位默认8字节对齐
2> 结构体最大成员(基本数据类型变量)
3> 预编译指令#pragma pack(n)手动设置 n--只能填1 2 4 8 16
上面三者取最小的,就是实际对齐单位(这里的“实际对齐单位”是我为了方便区分随便取的概念)
2.除结构体的第一个成员外,其他所有的成员的地址相对于结构体地址(即它首个成员的地址)的偏移量必须为实际对齐单位或自身大小的整数倍(取两者中小的那个)
3.结构体的整体大小必须为实际对齐单位的整数倍。
所以结构体实际占的内存大小大于等于结构体内所以成员数据的大小之和。
② 怎样在预编译的时候判断某个结构体的大小是否符合要求
The constant-expression is an integer constant expression with these additional restrictions:
Expressions must have integral type and can include only integer constants, character constants, and the defined operator.
The expression cannot use sizeof or a type-cast operator.
The target environment may not be able to represent all ranges of integers.
The translation represents type int the same as type long, and unsigned int the same as unsigned long.
The translator can translate character constants to a set of code values different from the set for the target environment. To determine the properties of the target environment, check values of macros from LIMITS.H in an application built for the target environment.
The expression must not perform any environmental inquiries and must remain insulated from implementation details on the target computer.
//////////////
在pascal里却又可以这样,
tBootControlSize=sizeof(tBootControl);
{$if tBootControlSize<>4} tBootControlSize size error {$ifend}
把pas改成c
③ sizeof 结构体
不是这里错了,是内存对齐的问题。
看看这篇文章:
有的时候,在脑海中停顿了很久的“显而易见”的东西,其实根本上就是错误的。就拿下面的问题来看:
struct T
{
char ch;
int i ;
};
使用sizeof(T),将得到什么样的答案呢?要是以前,想都不用想,在32位机中,int是4个字节,char是1个字节,所以T一共是5个字节。实践出真知,在VC6中测试了下,答案确实8个字节。哎,反正受伤的总是我,我已经有点麻木了,还是老老实实的接受吧!为什么答案和自己想象的有出入呢?这里将引入内存对齐这个概念。
许多实际的计算机系统对基本类型数据在内存中存放的位置有限制,它们会要求这些数据的首地址的值是某个数k(通常它为4或8)的倍数,这就是所谓的内存对齐,而这个k则被称为该数据类型的对齐模数(alignment molus)。当一种类型S的对齐模数与另一种类型T的对齐模数的比值是大于1的整数,我们就称类型S的对齐要求比T强(严格),而称T比S弱(宽松)。这种强制的要求一来简化了处理器与内存之间传输系统的设计,二来可以提升读取数据的速度。比如这么一种处理器,它每次读写内存的时候都从某个8倍数的地址开始,一次读出或写入8个字节的数据,假如软件能保证double类型的数据都从8倍数地址开始,那么读或写一个double类型数据就只需要一次内存操作。否则,我们就可能需要两次内存操作才能完成这个动作,因为数据或许恰好横跨在两个符合对齐要求的8字节内存块上。某些处理器在数据不满足对齐要求的情况下可能会出错,但是Intel的IA32架构的处理器则不管数据是否对齐都能正确工作。不过Intel奉劝大家,如果想提升性能,那么所有的程序数据都应该尽可能地对齐。
ANSI C标准中并没有规定,相邻声明的变量在内存中一定要相邻。为了程序的高效性,内存对齐问题由编译器自行灵活处理,这样导致相邻的变量之间可能会有一些填充字节。对于基本数据类型(int char),他们占用的内存空间在一个确定硬件系统下有个确定的值,所以,接下来我们只是考虑结构体成员内存分配情况。
Win32平台下的微软C编译器(cl.exe for 80×86)的对齐策略:
1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除;
备注:编译器在给结构体开辟空间时,首先找到结构体中最宽的基本数据类型,然后寻找内存地址能被该基本数据类型所整除的位置,作为结构体的首地址。将这个最宽的基本数据类型的大小作为上面介绍的对齐模数。
2) 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍,如有需要编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding);
备注:为结构体的一个成员开辟空间之前,编译器首先检查预开辟空间的首地址相对于结构体首地址的偏移是否是本成员的整数倍,若是,则存放本成员,反之,则在本成员和上一个成员之间填充一定的字节,以达到整数倍的要求,也就是将预开辟空间的首地址后移几个字节。
3) 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍,如有需要,编译器会在最末一个成员之后加上填充字节(trailing padding)。
备注:结构体总大小是包括填充字节,最后一个成员满足上面两条以外,还必须满足第三条,否则就必须在最后填充几个字节以达到本条要求。
根据以上准则,在windows下,使用VC编译器,sizeof(T)的大小为8个字节。
而在GNU GCC编译器中,遵循的准则有些区别,对齐模数不是像上面所述的那样,根据最宽的基本数据类型来定。在GCC中,对齐模数的准则是:对齐模数最大只能是4,也就是说,即使结构体中有double类型,对齐模数还是4,所以对齐模数只能是1,2,4。而且在上述的三条中,第2条里,offset必须是成员大小的整数倍,如果这个成员大小小于等于4则按照上述准则进行,但是如果大于4了,则结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)只能按照是4的整数倍来进行判断是否添加填充。
看如下例子:
struct T
{
char ch;
double d ;
};
那么在GCC下,sizeof(T)应该等于12个字节。
如果结构体中含有位域(bit-field),那么VC中准则又要有所更改:
1) 如果相邻位域字段的类型相同,且其位宽之和小于类型的sizeof大小,则后面的字段将紧邻前一个字段存储,直到不能容纳为止;
2) 如果相邻位域字段的类型相同,但其位宽之和大于类型的sizeof大小,则后面的字段将从新的存储单元开始,其偏移量为其类型大小的整数倍;
3) 如果相邻的位域字段的类型不同,则各编译器的具体实现有差异,VC6采取不压缩方式(不同位域字段存放在不同的位域类型字节中),Dev-C++和GCC都采取压缩方式;
备注:当两字段类型不一样的时候,对于不压缩方式,例如:
struct N
{
char c:2;
int i:4;
};
依然要满足不含位域结构体内存对齐准则第2条,i成员相对于结构体首地址的偏移应该是4的整数倍,所以c成员后要填充3个字节,然后再开辟4个字节的空间作为int型,其中4位用来存放i,所以上面结构体在VC中所占空间为8个字节;而对于采用压缩方式的编译器来说,遵循不含位域结构体内存对齐准则第2条,不同的是,如果填充的3个字节能容纳后面成员的位,则压缩到填充字节中,不能容纳,则要单独开辟空间,所以上面结构体N在GCC或者Dev-C++中所占空间应该是4个字节。
4) 如果位域字段之间穿插着非位域字段,则不进行压缩;
备注:
结构体
typedef struct
{
char c:2;
double i;
int c2:4;
}N3;
在GCC下占据的空间为16字节,在VC下占据的空间应该是24个字节。
5) 整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。
ps:
对齐模数的选择只能是根据基本数据类型,所以对于结构体中嵌套结构体,只能考虑其拆分的基本数据类型。而对于对齐准则中的第2条,确是要将整个结构体看成是一个成员,成员大小按照该结构体根据对齐准则判断所得的大小。
类对象在内存中存放的方式和结构体类似,这里就不再说明。需要指出的是,类对象的大小只是包括类中非静态成员变量所占的空间,如果有虚函数,那么再另外增加一个指针所占的空间即可。
④ 关于#pragma pack()的预处理指令
既然是团队求助,那我来回答好了。
是这样的,设定为4字节对齐之后,每个成员变量所占空间应该是4的倍数,
char m1,本来是一个字节,要加入3个字节,所以是4;
double m4;本来就是8个字节,为4的倍数,不必补齐,是8;
int m3;占4个字节,也是4的倍数,不必补齐,是4;
那么4+8+4是16,这没错。
同理,设定为#pragma pack(8),8字节对齐,那么里面全是8,有8X3=24;
你所说的有误。M1的时候偏移量是0,但是M3的时候偏移量却不是4,而应该是12;你自己理解一下就知道了,我没找到网络的例子,你可以发个链接给我,如果真是这么写的那我给你去修改。
⑤ 51单片机 c语言中
#define E2P_RECORD_ADDR 0x00
#define POWER_UP_MARK 0xAB
是预编译,就是在告诉编译器: E2P_RECORD_ADDR=0x00,POWER_UP_MARK=0xAB;
编译器在编译你的程序之前,在你的代码里寻找,遇到 E2P_RECORD_ADDR 这个名字就把它替换成0x00, 遇到 POWER_UP_MARK 这个名字就把它替换成0xAB;
这就叫预编译。
结构体struct是一种数据类型,同 int 或 char 一样,它是一种数据类型,不同的是结构体是你自定义的,而int和char是系统自带的,你可以把它想象成和 int 、char 一样的东西,不过它是由你设计的。比如 定义一个结构体类型 ——“人”这个类型,每个人都有名字,同时人都有年龄,那么你可以这样定义:
typedef struct {
string name;
char age;
}HUMAN;
那么HUMAN就是一个类型名,同int、char一样,它是“人”这个类型,可以用这个类型名定义实体变量:
struct HUMAN zhangsan;
struct HUMAN lisi;
这里“struct HUMAN”就相当于“int”或“char“,这时zhangsan、lisi就是一个结构体变量了,它们都有name和age这两个属性了,可以对它们进行操作:
比如张三10岁,李四20岁,可以这样:
zhangsan.age=10;
lisi.age=20;
⑥ C语言里的预编译语句里怎么获取结构体大小
如果s是结构体变量,则sizeof(s)就能测出s的大小;若s是结构体名,则用sizeof(struct s)同样能测出s的大小。都以字节数表示。
⑦ c语言什么叫结构体
结构体定义
结构体(struct)是由一系列具有相同类型或不同类型的数据构成的数据集合,也叫结构。
结构体作用
结构体和其他类型基础数据类型一样,例如int类型,char类型 只不过结构体可以做成你想要的数据类型。以方便日后的使用。
在实际项目中,结构体是大量存在的。研发人员常使用结构体来封装一些属性来组成新的类型。
结构体在函数中的作用不是简便,其最主要的作用就是封装。封装的好处就是可以再次利用。让使用者不必关心这个是什么,只要根据定义使用就可以了。
结构体的大小与内存对齐
结构体的大小不是结构体元素单纯相加就行的,因为我们现在主流的计算机使用的都是32Bit字长的CPU,对这类型的CPU取4个字节的数要比取一个字节要高效,也更方便。所以在结构体中每个成员的首地址都是4的整数倍的话,取数据元素是就会相对更高效,这就是内存对齐的由来。每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。
程序员可以通过预编译命令#pragma pack(n),n=1,2,4,8,16来改变这一系数,其中的n就是你要指定的“对齐系数”。
规则:
1、数据成员对齐规则:结构(struct)(或联合(union))的数据成员,第一个数据成员放在offset为0的地方,以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中,比较小的那个进行。
2、结构(或联合)的整体对齐规则:在数据成员完成各自对齐之后,结构(或联合)本身也要进行对齐,对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中,比较小的那个进行。
3、结合1、2颗推断:当#pragma pack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候,这个n值的大小将不产生任何效果。
C++中的结构体
在C语言中,可以定义结构体类型,将多个相关的变量包装成为一个整体使用。在结构体中的变量,可以是相同、部分相同,或完全不同的数据类型。在C语言中,结构体不能包含函数。在面向对象的程序设计中,对象具有状态(属性)和行为,状态保存在成员变量中,行为通过成员方法(函数)来实现。C语言中的结构体只能描述一个对象的状态,不能描述一个对象的行为。在C++中,考虑到C语言到C++语言过渡的连续性,对结构体进行了扩展,C++的结构体可以包含函数,这样,C++的结构体也具有类的功能,与class不同的是,结构体包含的函数默认为public,而不是private。
C++控制台输出例子:
#include <cstdlib>
#include <iostream>
//定义结构体
struct point
{ //包含两个变量成员
int x;
int y; };
using namespace std;
int main(int argc, char *argv[])
{
struct point pt;
pt.x=1;
pt.y=2;
cout<<pt.x<<endl<<pt.y<<endl;
return EXIT_SUCCESS;
}
C++中的结构体与类的区别
类与结构体在C++中只有两点区别,除此这外无任何区别。 (1)class中默认的成员访问权限是private的,而struct中则是public的。 (2)从class继承默认是private继承,而从struct继承默认是public继承。
⑧ 以下对结构体类型变量的定义中,不正确的是
答案是C。
A.使用了typedef,AA是struct
aa的另一个名字,所以可以用AA来定义变量
B.使用了预编译指令#define把AA定义成struct
aa,编译器在编译时会把AA直接替换成struct
aa
C.在定义结构体的时候可以不指定结构体的名字直接定义变量,aa是个结构体变量,不能用来定义变量
D.参考C的解释
⑨ c语言中如何定义一个结构体
结构体的定义如下所示,struct为结构体关键字,tag为结构体的标志,member-list为结构体成员列表,其必须列出其所有成员;variable-list为此结构体声明的变量。在一般情况下,tag、member-list、variable-list这3部分至少要出现2个。
结构体的成员可以包含其他结构体,也可以包含指向自己结构体类型的指针,而通常这种指针的应用是为了实现一些更高级的数据结构如链表和树等。如果两个结构体互相包含,则需要对其中一个结构体进行不完整声明。
(9)预编译结构体大小扩展阅读:
一、结构体作用:
结构体和其他类型基础数据类型一样,例如int类型,char类型,只不过结构体可以做成你想要的数据类型,以方便日后的使用。
在实际项目中,结构体是大量存在的,研发人员常使用结构体来封装一些属性来组成新的类型。由于C语言内部程序比较简单,研发人员通常使用结构体创造新的“属性”,其目的是简化运算。
结构体在函数中的作用不是简便,其最主要的作用就是封装。封装的好处就是可以再次利用。让使用者不必关心这个是什么,只要根据定义使用就可以了。
二、结构体的大小与内存对齐:
结构体的大小不是结构体元素单纯相加就行的,因为我们主流的计算机使用的都是32bit字长的CPU,对这类型的CPU取4个字节的数要比取一个字节要高效,也更方便。
所以在结构体中每个成员的首地址都是4的整数倍的话,取数据元素时就会相对更高效,这就是内存对齐的由来。每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。
程序员可以通过预编译命令#pragma pack(n),n=1,2,4,8,16来改变这一系数,其中的n就是你要指定的“对齐系数”。
三、结构体的规则:
1、数据成员对齐规则:结构(struct)(或联合(union))的数据成员,第一个数据成员放在offset为0的地方,以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中,比较小的那个进行。
2、结构(或联合)的整体对齐规则:在数据成员完成各自对齐之后,结构(或联合)本身也要进行对齐,对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中,比较小的那个进行。
3、结合1、2可推断:当#pragma pack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候,这个n值的大小将不产生任何效果。
⑩ C#编程语言的特点与优势
C#比其它语言的优势
C#(读做 "C sharp")是微软公司在去年六月发布的一种新的编程语言,并定于在微软职业开发者论坛(PDC)上登台亮相.C#是微软公司研究员Anders Hejlsberg的最新成果.C#看起来与Java有着惊人的相似;它包括了诸如单一继承,界面,与Java几乎同样的语法,和编译成中间代码再运行的过程.但是C#与Java有着明显的不同,它借鉴了Delphi的一个特点,与COM(组件对象模型)是直接集成的,而且它是微软公司.NET windows网络框架的主角.
在本文中,我将考察创建一种新计算机语言的一般动机,并将特别指明是什么原因导致了C#的出现.然后我将介绍C#和它与Java,c,c++的相似之处.其次我将讨论一些存在于Java和C#之间的高层次的,和基础的差别.我将以衡量在用多种语言开发大型应用程序的时候所需的知识(或者对这种知识的缺乏程度)来结束本文,而这正是.NET和C#的一个主要战略.目前,C#和.NET还只能以C#语言规则,以及Windows 2000的一个"d预览版本",还有MSDN上迅速增多的文档集子的形式获得(还没有最终定型).
微软c#语言定义主要是从C和C++继承而来的,而且语言中的许多元素也反映了这一点.C#在设计者从C++继承的可选选项方面比Java要广泛一些(比如说structs),它还增加了自己新的特点(比方说源代码版本定义).但它还太不成熟,不可能挤垮Java.C#还需要进化成一种开发者能够接受和采用的语言.而微软当前为它的这种新语言大造声势也是值得注意的.目前大家的反应是:"这是对Java的反击."
C#更象Java一些,虽然微软在这个问题上保持沉默.这也是意料中的事情,我觉得,因为Java近来很成功而使用Java的公司都报告说它们在生产效率上比C++获得了提高.
Java所带来的巨大影响和大家对它的广泛接受已经由工作于这种语言和平台之上的程序员数量明显的说明了(估计世界范围内共有两百五十万程序员使用Java).由这种语言写成的应用程序的数量是令人惊讶的并已经渗透了每一个级别的计算,包括无线计算和移动电话(比如日本发明的Java电话).C#能够在用户领域获得这样的礼遇吗?我们必须等待并观望,就象已经由SSI公司的CEO和主席Kalpathi S. Suresh指出来的那样,"我发现所有这些都是渐进的.如果C#不存在,我们总能回到Java或C和C++.这些都不完全是新技术;它们在更大的意义上来说只是大公司制造的市场噱头.我们必须给他们时间安顿下来看看这些是不是真的对IT工业有什么影响."
C#从Java继承而来的特点
类:在C#中类的申明与Java很相似.这是合理的因为经验告诉我们Java模型工作得很好.Java的关键字import已经被替换成using,它起到了同样的作用.一个类开始执行的起点是静态方法Main().下面的Hello World程序展示了基本的形式:
using System;
class Hello {
static void Main() {
Console.WriteLine("Hello, world");
}
}
在这个例子中,System这个名字指向一个包括了基本C#实用类集合的命名空间(namespace).这个命名空间包括了Console类,它在这个例子中被用来输出一个字符串.类可以是抽象的和不可继承的:一个被申明成abstract的类不能被实例化;它只能被用做一个基类.C#关键字lock就象Java关键字final,它申明一个类不是抽象的,但是它也不能被用做另一个类的基类.界面:就象在Java中一样,一个界面是一组方法集合的抽象定义.当一个类或结构体实现一个界面的时候,它必须实现这个界面中定义的所有方法.一个单一的类可以实现几个界面.也许以后会出现一些微妙的差别,但是这个特点看起来与Java相比没有变化.布尔运算:条件表达式的结果是布尔数据类型,布尔数据类型是这种语言中独立的一种数据类型.从布尔类型到其他类型没有直接的转换过程.布尔常量true和false是C#中的关键字.错误处理:如Java中那样,通过抛出和捕捉异常对象来管理错误处理过程.内存管理:由底层.NET框架进行自动内存垃圾回收.
C#从C和C++继承的特点
编译:程序直接编译成标准的二进制可执行形式.如果前面的Hello World程序被保存成一个文本文件并被命名为Hello.cs,它将被编译成命名Hello.exe的可执行程序.
结构体:一个C#的结构体与C++的结构体是相似的,因为它能够包含数据申明和方法.但是,不象C++,C#结构体与类是不同的而且不支持继承.但是,与Java相同的是,一个结构体可以实现界面.
预编译:C#中存在预编译指令支持条件编译,警告,错误报告和编译行控制.可用的预编译指令有:
#define
#undef
#if
#elif
#else
#endif
#warning
#error
#line []
没有了#include 伪指令.你无法再用#define 语句对符号赋值,所以就不存在源代码替换的概念--这些符号只能用在#if和#elif伪指令里.在#line伪指令里的数字(和可选的名字)能够修改行号还有#warning和#error输出结果的文件名.
操作符重载:一些操作符能够被重载,而另一些则不能.特别的是,没有一个赋值运算符能够被重载.能够被被重载的单目操作符是:
+ - ! ~ ++ -- true false
能够被重载的二元运算符是:
+ - * / % & | ^ << >> == != > < >= <=
C#独有的特点
C#最引人入胜的地方是它和Java的不同,而不是相似的地方.这一节(和这个系列第二部分的大部分地方)讲述了C#实现的和Java不同的地方或者Java根本没有的特点.
中间代码:微软在用户选择何时MSIL应该编译成机器码的时候是留了很大的余地.微软公司很小心的声称MSIL不是解释性的,而是被编译成了机器码.它也明白许多--如果不是大多数的话--程序员认为Java程序要不可避免的比C编写的任何东西都要慢.而这种实现方式决定了基于MSIL的程序(指的是用C#,Visual Basic,"Managed C++"--C++的一个符合CLS的版本--等语言编写的程序)将在性能上超过"解释性的"Java代码.当然,这一点还需要得到事实证明,因为C#和其他生成MSIL的编译器还没有发布.但是Java JIT编译器的普遍存在使得Java和C#在性能上相对相同.象"C#是编译语言而Java是解释性的,"之类的声明只是商业技巧.Java的中间代码和MSIL都是中间的汇编形式的语言,它们在运行时或其它的时候被编译成机器代码.
命名空间中的申明:当你创建一个程序的时候,你在一个命名空间里创建了一个或多个类.同在这个命名空间里(在类的外面)你还有可能声明界面,枚举类型和结构体.必须使用using关键字来引用其他命名空间的内容.
基本的数据类型:C#拥有比C,C++或者Java更广泛的数据类型.这些类型是bool, byte, ubyte, short, ushort, int, uint, long, ulong, float, double,和decimal.象Java一样,所有这些类型都有一个固定的大小.又象C和C++一样,每个数据类型都有有符号和无符号两种类型.与Java相同的是,一个字符变量包含的是一个16位的Unicode字符.C#新的数据类型是decimal数据类型,对于货币数据,它能存放28位10进制数字.
两个基本类:一个名叫object的类是所有其他类的基类.而一个名叫string的类也象object一样是这个语言的一部分.作为语言的一部分存在意味着编译器有可能使用它--无论何时你在程序中写入一句带引号的字符串,编译器会创建一个string对象来保存它.
参数传递:方法可以被声明接受可变数目的参数.缺省的参数传递方法是对基本数据类型进行值传递.ref关键字可以用来强迫一个变量通过引用传递,这使得一个变量可以接受一个返回值.out关键字也能声明引用传递过程,与ref不同的地方是,它指明这个参数并不需要初始值.
与COM的集成:C#对Windows程序最大的卖点可能就是它与COM的无缝集成了,COM就是微软的Win32组件技术.实际上,最终有可能在任何.NET语言里编写COM客户和服务器端.C#编写的类可以子类化一个以存在的COM组件;生成的类也能被作为一个COM组件使用,然后又能使用,比方说,JScript语言子类化它从而得到第三个COM组件.这种现象的结果是导致了一个运行环境的产生,在这个环境里的组件是网络服务,可用用任何.NET语言子类化.
索引下标:一个索引与属性除了不使用属性名来引用类成员而是用一个方括号中的数字来匿名引用(就象用数组下标一样)以外是相似的.
public class ListBox: Control {
private string[] items;
public string this[int index] {
get {
return items[index];
}
set {
items[index] = value;
Repaint();
}
}
}
可以用一个循环器来匿名引用字符串内部数组成员,就象下面这样:
ListBox listBox = ...;
listBox[0] = "hello";
Console.WriteLine(listBox[0]);
代理和反馈:一个代理对象包括了访问一个特定对象的特定方法所需的信息.只要把它当成一个聪明的方法指针就行了.代理对象可以被移动到另一个地方,然后可以通过访问它来对已存在的方法进行类型安全的调用.一个反馈方法是代理的特例.event关键字用在将在事件发生的时候被当成代理调用的方法声明中.