C语言面试宝典之计算结构体的大小

1.结构体的大小并不是简单的成员大小的相加，而是有两个规则要符合的。

规则一：结构体成员的偏移量必须是该成员的大小的整数倍（0被认为是任何数的整数倍）
穿插一点补充：记住偏移量是指当前成员前面成员所占的字节数,例如下面Test1那里，int前面已 经有char了，按道理说其偏移量是1的，但为了对齐，必须在加多3形成4与int对齐，所以1+3 = 4，int的偏移量为4，最后一个char的偏移量为4+4为8,8+1为9,那么9是不是这个结构体的大小呢，显然不是，其实是12，继续看原则二。

规则二：结构体大小必须是结构体成员大小的整数倍（数组，结构体除外）
对齐方式虽然浪费了内存空间，但是对齐方式提高了计算机对程序的访问效率
任何一个结构体的大小都要符合上述两个原则。

struct Test1{
    char i; //1
    int  ch; //4  +3
    char k;  //1
};

2.接下来我们分类看一下结构体的大小的计算方式
（1）简单类

struct Test1
{
	char ch; //1
	int i;   //4 +3
	char chr;//1
};//这时结构体的大小为12
由于最后一个char的偏移量是8，但8+1 = 9并不是int大小的整数倍，
所以要继续往后移，到12时就合适了是所有成员大小的整数倍了，所以其大小为12

（2）简单类2

struct Test2
{
	char che; //1
	char cha; //1
 	int  i;   //4  +2
};//这时候结构体大小为8
由于int前面的偏移量为2，但2并不是int大小的整数倍，所以要加2偏移量变为4，所以4+4 = 8,
8即是1的倍数，也是4的倍数，所以这个结构体大小为8

（3）结构体含数组1

struct Test3
{ /*这时候这个结构体的大小是136，因为数组不要求偏移量是
    其大小整数倍，数组大小直接加上前面的成员大小即可*/
	int studentId;   //4
	char name[128];  //128
	int scores;      //4
};
这时候这个结构体的大小是136，因为数组不要求偏移量是其大小整数倍，
数组大小直接加上前面的成员大小即可，由于132是最后int的倍数，所以其大小为132+4 = 136
切记，结构体的大小不需要是数组大小的整数倍

（4）结构体数组2

struct Test4
{结构体的大小不要求是数组的整数倍，只要是其他成员大小的整数倍即可
	char id;  //1
  	int num;  //4  +3
 	char name[10]; //10
}; 大小为20，如果是18的话，其不是int的整数倍，所以要偏移到20才行

（5）结构体里嵌套结构体

struct Test5
{
	char ch; //1
	int  i;  //4
    struct s //16
	{
        char ae;//1
        int j;  //4
        double h;//8		
	}temp;
	
	float f; //4
};//这时结构体大小为32
其实这是按照不同编译器，其大小不一样的，
但嵌套在里面的结构体当它不存在即可，嵌套结构体里的成员按照顺序参与计算即可

（6）结构体里有联合体

struct Test6
{
	char ch; //1
	int i; //4
	union//我们知道联合体的大小就是里面最大成员的大小，这时候联合体的大小是4
	{
		char cj; //1
		int g; //4
	};
};//这时大小为12
联合体大小计算是遵循联合体里最大的成员是多少，其联合体大小就是多少
所以8+4 = 12，这结构体大小为12

（7）指定与什么对齐1

#pragma pack(4) 这里是指定跟什么对齐的意思
切记，与什么对齐，偏移量就是什么的整数倍
struct Test7
{
	char ch; //1
	int j;   //4
	float a; //4
	double d;//8
};这里如果有指定与4对齐的话，大小是20，如果没指定的话就是24
指定与什么对齐，即其偏移量跟结构体大小都要是其指定对齐数的整数倍即可

（8）指定与什么对齐2

#pragma pack(16)
/*这里有个小插曲，如果指定对齐的数比结构体里最大的成员大小小的话，就按照对齐数来对齐
相反，如果指定的对齐数比结构体里最大成员还大的话，那么就按照结构体里的对齐方式来。


*/
struct Test8
{
    char ch; //1	
    int  j;  //4
    float h; //4
    double g;//8	
};//这时候的大小为24
这里有个小插曲，如果指定对齐的数比结构体里最大的成员大小小的话，就按照对齐数来对齐
相反，如果指定的对齐数比结构体里最大成员还大的话，那么就按照结构体里的对齐方式来。

完整代码：

#include 

//计算结构体大小要遵循两个原则
//结构体成员的偏移量必须是该成员的大小的整数倍（0被认为是任何数的整数倍）
/*记住偏移量是指当前成员前面的空间数，例如下面的char name前面已经有int,
  因为int是占四个字节的，所以其偏移量是4*/
//结构体大小必须是（数组，结构体除外）结构体成员大小的整数倍。


//对齐的方式虽然浪费了空间，但是对齐方式提高了计算机对程序的访问效率
//任何一个结构体都要符合上面两条规则

struct Test1
{
	char ch; //1
	int i;   //4 +3
	char chr;//1
};//这时结构体的大小为12

struct Test2
{
	char che; //1
	char cha; //1
 	int  i;   //4  +2
};//这时候结构体大小为8

struct Test3
{ /*这时候这个结构体的大小是136，因为数组不要求偏移量是
    其大小整数倍，数组大小直接加上前面的成员大小即可*/
	int studentId;   //4
	char name[128];  //128
	int scores;      //4
};

struct Test4
{//结构体的大小不要求是数组的整数倍，只要是其他成员大小的整数倍即可
	char id;  //1
  	int num;  //4  +3
 	char name[10]; //10
}; //大小为20，如果是18的话，其不是int的整数倍，所以要偏移到20才行

struct Test5
{
	char ch; //1
	int  i;  //4
    struct s //16
	{
        char ae;//1
        int j;  //4
        double h;//8		
	}temp;
	
	float f; //4
};//这时结构体大小为32

struct Test6
{
	char ch; //1
	int i; //4
	union//我们知道联合体的大小就是里面最大成员的大小
	{
		char cj; //1
		int g; //4
	};
};//这时大小为12

#pragma pack(4) //这里是指定跟什么对齐的意思
//切记，与什么对齐，偏移量就是什么的整数倍
struct Test7
{
	char ch; //1
	int j;   //4
	float a; //4
	double d;//8
};//这里如果有指定与4对齐的话，大小是20，如果没指定的话就是24

#pragma pack(16)
/*这里有个小插曲，如果指定对齐的数比结构体里最大的成员大小小的话，就按照对齐数来对齐
相反，如果指定的对齐数比结构体里最大成员还大的话，那么就按照结构体里的对齐方式来。


*/
struct Test8
{
    char ch; //1	
    int  j;  //4
    float h; //4
    double g;//8	
};//这时候的大小为24


//ctrl s+d是复制当行内容到下一行
int main()
{
	//计算结构体的大小的方式
	
	printf("the size of int:%d\n",sizeof(int));
	printf("the size of char:%d\n",sizeof(char));
	printf("the size of float:%d\n",sizeof(float));
	printf("the size of double:%d\n",sizeof(double));
	printf("\n");
	printf("the size of Test1 :%d\n",sizeof(struct Test1));
	printf("the size of Test2 :%d\n",sizeof(struct Test2));
	printf("the size of Test3 :%d\n",sizeof(struct Test3)); 
	printf("the size of Test4 :%d\n",sizeof(struct Test4));
	printf("the size of Test5 :%d\n",sizeof(struct Test5));
	printf("the size of Test6 :%d\n",sizeof(struct Test6));
	printf("the size of Test7 :%d\n",sizeof(struct Test7));
	printf("the size of Test8 :%d\n",sizeof(struct Test8));

	return 0;
}

结果：

the size of int:4
the size of char:1
the size of float:4
the size of double:8

the size of Test1 :12
the size of Test2 :8
the size of Test3 :136
the size of Test4 :20
the size of Test5 :32
the size of Test6 :12
the size of Test7 :20
the size of Test8 :24

以上内容很重要，耐心观看。