Проблема выравнивания классов

Я тестировал выравнивание классов и обнаружил странное поведение. Я протестировал его с настройкой компилятора VS2012 4 и 8 выравнивания байтов, но в каждом случае вывод одинаковый.

class Alignemnt{
public:
    Alignemnt():a(){}
    int a;
};

class Alignemnt_1{
public:
    int a;
    char array[2];
};

class Alignemnt_2{
public:
    int a;
    char array[2];
    int x;
};

std::cout <<  "Sizeof(Alignemnt)   :" <<sizeof(Alignemnt) << std::endl;
std::cout <<  "Sizeof(Alignemnt_1) :" <<sizeof(Alignemnt_1) << std::endl;
std::cout <<  "Sizeof(Alignemnt_2) :" <<sizeof(Alignemnt_2) << std::endl;

Каждый раз вывод:

Sizeof(Alignemnt)   : 4

Sizeof(Alignemnt_1) : 8

Sizeof(Alignemnt_2) : 12

Я думаю, размер Alignemnt_2 должен быть 16 байт.


c++ memory-alignment
person CrazyC    schedule 29.01.2015    source источник
comment
Итак, какой у вас вопрос? Мне кажется, что с компилятором все в порядке?   -  person gha.st    schedule 29.01.2015
comment
Я думаю, размер Alignemnt_2 должен быть 16 байт.   -  person CrazyC    schedule 29.01.2015
comment
int обычно выравнивается по 4 байтам. char[2] — это всего лишь 2-байтовый объект. Вы получаете размер 12 байт, потому что первый int занимает 4 байта, второй объект занимает 2 байта, а третий должен быть выровнен по 4 байтам.   -  person Charlie    schedule 29.01.2015
comment
@TonyD Размер кратен выравниванию, поэтому выравнивание влияет на размер. И это даже не говоря о том, что выравнивание member делает с размером содержащего объекта.   -  person gha.st    schedule 29.01.2015
comment
Может быть, ему стоит попытаться составить больше тестов! Немного почитав, я подумал, может компилятор Visual Studio особым образом оптимизирует хранение данных?   -  person Cinch    schedule 29.01.2015
comment
Меня поражает, что я не знаю, какие настройки вы используете или как они работают между объектами и членами структуры. Если элементы структуры должны быть выровнены по 8 байтам, тогда № 2 должен быть 24 байта (или 20 байт), но если выравнивание находится на уровне выделения объекта/памяти, то оно не изменяет размер вашего структура вообще.   -  person Charlie    schedule 29.01.2015
comment
Немного оффтопа: вы можете использовать struct вместо class по причинам тестирования, чтобы сэкономить ваше время и не печатать ключевое слово public   -  person borisbn    schedule 29.01.2015

Ответы (3)


arrow_upward
2
arrow_downward

Я предполагаю, что вы имеете в виду переключатель /Zp, который позволяет вам управлять максимальное выравнивание элементов структуры:

Когда вы указываете эту опцию, каждый член структуры после первого сохраняется либо в размере типа члена, либо в n-байтовых границах (где n равно 1, 2, 4, 8 или 16), в зависимости от того, что меньше.

Поскольку вы не используете член структуры с выравниванием более 4 байтов (sizeof(int) и alignof(int) оба равны 4), все настройки 4 байта и выше приведут к точно такому же поведению.

Если вы хотите указать точное выравнивание члена структуры, рассмотрите возможность использования стандартного C++ alignas, который позволяет вам указать точное выравнивание, которое должен иметь член (VS 2012 должен поддерживать его iirc).

Посмотрите результат использования alignas.

person gha.st    schedule 29.01.2015

arrow_upward
0
arrow_downward

Выравнивание не должно изменять размер вашего объекта, только начальный адрес объектов. Например, объект с выравниванием по 8 байтам может иметь адрес 0x100000 или 0x100008, или любой адрес, оканчивающийся на 0 или 8, если он записан в шестнадцатеричном формате, но не на 0x100004.

person Charlie    schedule 29.01.2015
comment
Я не согласен с этим. выравнивание связано с отступами, которые изменяют размер объекта. - person CrazyC; 29.01.2015
comment
Кроме того, размер объекта будет кратен его выравниванию. - person gha.st; 29.01.2015
comment
Да. @gha..st. Выравнивание всегда дает размер объекта, кратный настройке. Здесь я сделал 8 байт, поэтому вместо 12 должно быть 16. - person CrazyC; 29.01.2015
comment
Размер не зависит от выравнивания. Выравнивание влияет на эффективность упаковки, но не на количество байтов, необходимых для хранения объекта. Например, если я упаковываю объект, который должен быть выровнен по 8 байтам рядом с чем-то, что не имеет значения, нет необходимости в дополнении. - person Charlie; 29.01.2015
comment
@Charlie Если вы не говорите о сверхвыровненном типе, взгляните на этот пример, который делает именно это: упакуйте Объект с выравниванием и размером 8 байт рядом с объектом с выравниванием и размером 1 байт. Размер изменяется с 9 байт на 16 байт при изменении выравнивания первого члена. - person gha.st; 29.01.2015
comment
@gha.st Я думал что-то о том, применяется ли выравнивание на уровне структуры или (т.е. структура может быть выровнена по 8 байтам, но выравнивание не следует членам) по сравнению с выравниванием элементов - выравнивание применяется к уровень структуры по сравнению с alignas применяется к каждому элементу. - person Charlie; 29.01.2015

arrow_upward
0
arrow_downward

No.

Выравнивание 2 в порядке.

У вас есть 2 символа рядом друг с другом, это означает, что вы используете 2 из 4 байтов. Упаковка выровняет его до 4 байтов, и тогда вы получите 4 + 4 +4 .

Если вы хотите закончить до 16, вы можете попробовать следующее объявление:

 {
      char a;
      int b;
      char c;
      int d;
 }
person MichaelCMS    schedule 29.01.2015
comment
@CrazyC Есть ли причина для отрицательного голоса? Есть ли что-то, что я сказал не так? или вам просто нравится минусовать ради минусовки? - person MichaelCMS; 29.01.2015
comment
@CrazyC ах, извините. Я думал, ты проголосовал против. Тем не менее, я все же хотел бы знать, почему downvoter проголосовал против ... - person MichaelCMS; 29.01.2015