漫談C語言結構體struct、公用體union空間占用

先用代碼說話：

#include<stdio.h>
union union_data0{
        int a ;//本身占用4個字節
        char b ;//本身占用1個字節
        int c ;
};
union union_data1{
        short a;//本身占用2個字節
        char b[13];//本身占用13個字節
        int c ;//本身占用4個字節
};
struct struct_data{
        int a ;//int本身占用4個字節，偏移量為0
        char b ;//char本身占用1個字節，偏移量為4
        int  c ;//1.暫時偏移量為5，編譯器會判斷出5不是4的整數倍，會在b的后面填充3個字節，最后c的偏移量為8，使得c的偏移量為c本身大小的整數倍；2.現在整個結構體大小暫時為12，編譯器會判斷12是不是其最大成員的整數倍，會在c末尾填充為整數倍，最后得出結果為12
};
int main(int argv,char* args[])
{
        printf("%lu\n",sizeof(union union_data0)) ;
        printf("%lu\n",sizeof(union union_data1));
        printf("%lu\n",sizeof(struct struct_data)) ;
        return 0;
}

 

結果：

[xx@localhost cdemo]$ gcc union_struct_space.c -o union_struct_space.out
[xx@localhost cdemo]$ ./union_struct_space.out 
4
12
16

 

機構體（struct)

　　計算公式： space(struct)=最后一個成員的偏移量+最后一個成員數據類型的大小+末尾填充字節數（公式1）

　　　　原則：

1. 每個成員的偏移量要整除本身的大小，若不能整除，在其前的成員的后面字節填充。
2. 最后的結構的大小要整除最大成員的大小，若不能整除，在最后的成員的后面字節填充。　

公用體（union),是個結構，他的所有的成員相對於基地址的偏移量都為0，他的結構空間要大到足夠容納最“寬”的成員，並且對齊方式要適合於所有公用體中所有類型的成員。也就是說

上面的公式（公式1）也是適用的。

　　計算公式：　　space(union)=max(成員的偏移量)+某位填充字節

　　簡單的原則：max(成員的偏移量)要整除各個成員，若不能整除，在最后的成員的后面字節填充。

注：此處偏移量：機構中某個成員的實際地址離其結構的首地址的距離。

引出問題：

1. 為什么要字節對齊？
   答：是為了能讓計算機快速讀寫，是一種以時間換取空間的方式。

參考：C程序設計語言（第2版），慕課網之LinuxC語言結構體（鳴謝）

本人第一次寫博客，限於能力有限，難免錯漏，請各位大神多多包涵，不吝賜筆，勘誤指正。