使用__attribute__處理對齊問題

sunky發表於2008-05-23
__attribute__ 的語法為:
__attribute__ ((語法列表))

引數aligned(number) [number為最小對齊的位元組數]是用得較多的一個。
另一個是引數packed 表示“使用最小對齊”方式,即對變數是位元組對齊,對於域是位對齊。

這個例子稍長了點,不過非常簡單:
[root@Kendo develop]# cat align.c
[code]#include <stdio.h>

struct A{
        char a;
        int b;
        unsigned short c;
        long d;
        unsigned long long e;
        char f;
};

struct B{
        char a;
        int b;
        unsigned short c;
        long d;
        unsigned long long e;
        char f;
}__attribute__((aligned));

struct C{
        char a;
        int b;
        unsigned short c;
        long d;
        unsigned long long e;
        char f;
}__attribute__((aligned(1)));


struct D{
        char a;
        int b;
        unsigned short c;
        long d;
        unsigned long long e;
        char f;
}__attribute__((aligned(4)));

struct E{
        char a;
        int b;
        unsigned short c;
        long d;
        unsigned long long e;
        char f;
}__attribute__((aligned(8)));

struct F{
        char a;
        int b;
        unsigned short c;
        long d;
        unsigned long long e;
        char f;
}__attribute__((packed));

int main(int argc, char **argv)
{
        printf("A = %d, B = %d, C = %d, D = %d, E = %d, F = %d/n",
                sizeof(struct A), sizeof(struct B), sizeof(struct C), sizeof(struct D), sizeof(struct E), sizeof(struct F));
        return 0;
}[/code]

在一個32位機上執行結果如下:

[code][root@Kendo develop]# gcc -o align align.c
[root@Kendo develop]# ./align            
A = 28, B = 32, C = 28, D = 28, E = 32, F = 20[/code]

我們看到,最後一個struct F,1 + 4 + 2 + 4 + 8 + 1 = 20,因為使用了__attribute__((packed)); 來表示以最小方式對齊,所以結果剛好為20。

而第一個struct A,因為什麼也沒有跟,採用預設處理方式:4(1) + 4 + 4(2) + 4 +  8 + 4(1) = 28,括號中是其成員本來的大小。與此相似的是struct D。

接下來看struct E,採用8個位元組的方式來對齊:8(1+4+2 ,即a, b, c)+ 8(4, d) + 8 + 8(1, f) = 32。

而在struct C中,試圖使用__attribute__((aligned(1))) 來使用1個位元組方式的對齊,不過並未如願,仍然採用了預設4個位元組的對齊方式。

在struct B中,aligned沒有引數,表示“讓編譯器根據目標機制採用最大最有益的方式對齊"——當然,最有益應該是執行效率最高吧,呵呵。其結果是與struct E相同。

在對結構的大小並不關注的時候,採用預設對齊方式或者編譯器認為最有益的方式是最常見的,然後,對於一些對結構空間大小要求嚴格,例如定義一個資料包報頭的時候,明白結構的對齊方式,就非常有用了。

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