为什么'sizeof'给出错误的测量值？

Question

可能的重复：
结构 sizeof 结果不是预期的

我有这个 C++ 结构：

struct bmp_header {

  //bitmap file header (14 bytes)
  char Sign1,Sign2; //2
  unsigned int File_Size; //4
  unsigned int Reserved_Dword; //4
  unsigned int Data_Offset; //4

  //bitmap info header (16 bytes)
  unsigned int Dib_Info_Size; //4
  unsigned int Image_Width; //4
  unsigned int Image_Height; //4

  unsigned short Planes; //2
  unsigned short Bits; //2  
};

它应该是 30 个字节，但是 'sizeof(bmp_header)' 给我的值为 32。出了什么问题？

Answer 1

它不会给出错误的测量结果。您需要了解对齐和填充。

编译器可以在结构成员之间添加填充以遵守对齐约束。也就是说，可以使用编译器特定指令来控制填充（请参阅 GCC 变量属性 或 MSVC++编译指示）。

Answer 2

原因是因为填充。如果将 char 放在结构的末尾，sizeof 可能会给您 30 个字节。整数一般存储在4的倍数的内存地址上。因此，由于chars占用2个字节，因此它和第一个unsigned int之间有两个未使用的字节。与 int 不同，char 通常不进行填充。

一般来说，如果空间是一个大问题，请始终将结构体元素从最大到最小排序。

请注意，填充并不总是（或通常）是 sizeof(element)。 int 按 4 个字节对齐，而 char 按 1 个字节对齐，这是一个巧合。

Answer 3

struct bmp_header {

  char Sign1,Sign2; //2
  // padding for 4 byte alignment of int: // 2
  unsigned int File_Size; //4
  unsigned int Reserved_Dword; //4
  unsigned int Data_Offset; //4

  unsigned int Dib_Info_Size; //4
  unsigned int Image_Width; //4
  unsigned int Image_Height; //4

  unsigned short Planes; //2
  unsigned short Bits; //2  
};

2+2+4+4+4+4+4+4+2+2 = 32。对我来说看起来是正确的。如果您期望 30，则意味着您期望 1 字节填充，如下所示：

#pragma pack(push)
#pragma pack(1)

struct bmp_header {

  char Sign1,Sign2; //2
  unsigned int File_Size; //4
  unsigned int Reserved_Dword; //4
  unsigned int Data_Offset; //4

  unsigned int Dib_Info_Size; //4
  unsigned int Image_Width; //4
  unsigned int Image_Height; //4

  unsigned short Planes; //2
  unsigned short Bits; //2  
};

#pragma pack(pop)