Windows 64位結構大小因所含數據類型而異？

我有兩個不同的數據結構，原則上應該有相同的大小，我想知道他們爲什麼不這樣做。Windows 64位結構大小因所含數據類型而異？

struct pix1 { 
    unsigned char r; 
    unsigned char g; 
    unsigned char b; 
    unsigned char a; 
    unsigned char y[2]; 
}; 

struct pix2 { 
    unsigned char r; 
    unsigned char g; 
    unsigned char b; 
    unsigned char a; 
    unsigned short y; 
};

然後，這些像素的I組4一起，因爲這樣的：

struct pix4 { 
    pix1 pixels[4]; // or pix2 pixels[4] 
    unsigned char mask; 
};

...但事實證明，這樣的分組的改變的大小，根據的sizeof（PIX4），取決於我是否使用pix1或pix2。個人sizeof（pix1）== sizeof（pix2），所以我很困惑，爲什麼分組四個像素的大小會改變。我關心這個問題，因爲使用短符號編寫程序比使用2個無符號字符編程更容易，但每像素耗費0.25字節。

我不知道，如果這種體系結構特異性的，因爲我還沒有在其他類型的機器進行測試。它可以對齊嗎？這是我需要擔心的事情，還是我可以繼續執行簡短的實施？

感謝您的幫助提前。

來源

2012-06-05 Cindeselia

#pragma pack（1）爲了獲得字節對齊的打包（visual studio），那麼你應該在兩種情況下獲得相同的大小。 –

正確的封裝意味着你不關心確切的表示，只關心正在提供的接口。即使內部表示使用兩個單獨的字節，爲'y'取得並返回'uint16_t'也很容易。 –

@Matthieu M .:你說的沒錯。 Getters和setter應該抽象出單個字節的訪問權限，但由於我不熟悉處理相反的endian的差異，所以我很緊張，如果我錯誤地處理了字節序，我會在代碼中引入錯誤。 – Cindeselia

的結構的尺寸是相同的，但它們的對準的要求是不同的。

的結構的對準是最大其所有成員的對準的。所以pix1有對齊1，因爲它只有字符，但pix2有從短成員對齊2。 pix4的對齊然後從pixels成員進行對齊，因此第一個爲1，第二個爲2。

現在，以確保數組的所有成員都正確地對準，結構的尺寸被向上舍入到下一個倍數的它的對準。在這兩種情況下，pixels的大小是24，但是接下來是1字節的mask。在第一種情況下，比對是1，所以25是它的倍數，並且sizeof(pix4)是25，但是在第二種中比對是2，所以sizeof(pix4)必須向上取整到下一個偶數，即26. 26.

這是在所有平臺上都一樣。

來源

2012-06-05 08:08:30

感謝您的明確解釋。 – fduff

同樣的效果是在Linux 32位。

它有填充對準的理由這樣做。

如果你使用struct pix1，你只有字符，因此struct pix4可以保持原樣。但如果您使用struct pix2，它包含一個簡短的內容。因此，整個結構必須對齊，即使在一個數組struct pix4中，每個元素都對齊以便清潔訪問y。

更詳細的：一個strict pix4陣列2層的元件將被成形這樣的：

   +-----  [0]  -----+++----- [1]  -----+ 
First version: rgbayyrgbayyrgbayyrgbayyMrgbayyrgbayyrgbayyrgbayyM 
Second version: rgbayyrgbayyrgbayyrgbayyM rgbayyrgbayyrgbayyrgbayyM 
       ---------25--------------+ <- +1

爲什麼呢？因爲--- ed部分是25個字節，這是一個奇數。第一個版本沒有問題 - 第二個元素可以愉快地從一個奇怪的地址開始 - 但是對於第二個版本。在那裏，yy必須始終在一個偶數（對齊的）地址上，所以struct pix4是26個字節。

來源

2012-06-05 08:05:27 glglgl

「必須始終在一個偶數（對齊）的地址」甚至意味着對齊？ –

對齊更多一些：甚至可以被2整除 - 這對於short來說足夠了 - 但在一般情況下（比如int64_t和stuff）甚至是不夠的。 IOW，「對齊」一詞更爲一般。 – glglgl

是的，它與對齊有關。編譯器想要對齊natural boundaries上的變量，因此一個短的將是16位（2字節）對齊。因此包含short的結構也將在16位邊界上對齊。

來源

2012-06-05 08:06:39 janneb

@LuchianGrigore：錯誤，位，而不是字節。自然邊界==類型的大小。 – janneb

我從來沒有聽說過這個詞。介意提供一個參考？ –

@LuchianGrigore：對於x86，請參閱http://www.intel.com/Assets/PDF/manual/253665.pdf – janneb

Windows 64位結構大小因所含數據類型而異？

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