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22 6月, 2017

__attribute__((packed))

通常在PC上寫程式時,很少會去管struct會佔掉多少記憶體。
當要使用到時,也不會想去用手算到底佔掉多少,大多是直接使用sizeof來做計算。
然而sizeof計算出來的值往往不會如我們想的一樣。因為compiler為了效能考量,會自動地為我們
做最佳化,也就是資料對齊。為了這個目的,compiler會為struct多準備一些記憶體。
我們可以看以下的code:
struct ABC {
int index;
char name[6];
int score;
};
struct DEF{
int att;
char name[3];
};
int main(void)
{
printf("sizeof(ABC) = %d\n", sizeof(struct ABC));
printf("sizeof(DEF) = %d\n", sizeof(struct DEF));
return 0;
}
說明:
1. 若我們直接去計算struct ABC和strcut DEF時,
struct ABC = 4 + 6 + 4 = 14 (struct ABC用掉14個byte)
strcut DEF = 4 + 3 = 7 (struct DEF用掉7個byte)
2. 但真的是這樣嗎?程式執行出來的結果卻是,
sizeof(ABC) = 16
sizeof(DEF) = 8
3. 這就是compiler為我們做了對齊的最佳化,將這二個的struct都調整成2的次方。
這樣有利於運算。
這樣的做法在PC上通常沒有問題,但若是在嵌入式系統上,記憶體必需要錙珠必較時
,我們就必須要考量到使用struct所佔掉的記憶體空間,上次和Tick討論Linux kernel
裡的List結構時,遇到了這個問題。他告訴我可以使用__attribute__((packed));這個關鍵字,
它的作用在於叫compiler不要為我們做對齊的最佳化,因此,計算的結果就會如同我們所想的一樣了。
struct ABC {
int index;
char name[6];
int score;
} __attribute__((packed));;
struct DEF{
int att;
char name[3];
} __attribute__((packed));;
int main(void)
{
printf("sizeof(ABC) = %d\n", sizeof(struct ABC));
printf("sizeof(DEF) = %d\n", sizeof(struct DEF));
return 0;
}
這樣就會得到以下的結果了。
sizeof(ABC) = 14
sizeof(DEF) = 7
這裡沒有哪一種用法比較好的問題,端看在使用上的需求,
要運算速度快,就需要資料對齊。要節省記憶體的使用,就取消對齊。

C語言中資料結構(struct)的大小 - https://goo.gl/tQgQSr

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