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字对齐和半字对齐数据存储

发布时间: 2022-12-28 14:37:45

① 什么是C语言结构体字节对齐,为什么要对齐

arm支持16bit和32bit的地址访问,即变量地址能够被2或4整除,这时性能比较好,也便于移植。结构体的对齐就是指的结构体内部的每个成员变量地址尽可能对齐到2或4字节位置,如定义为:
struct{
char
ch1;
char
ch2;
short
ss;
int
i;
}var;
字符变量ch1,
ch2为字节对齐,短整型变量ss为半字对齐,整型变量i为字对齐,结构体内的变量比较紧凑,且已自然对齐,结构体变量var占用总空间为8个字节。如果改为这样:
struct{
char
ch1;
short
ss;
char
ch2;
short
ss;
int
i;
}var;
var变量最终占用的空间为12个字节,存取这个结构体时比前面那个需要的时间要多,另外如果用pack(1)指定结构体字节对齐的话,后面的方式移植到其它系统可能会出现死机问题。

② ARM微处理器中支持字节、半字、字三种数据类型,地址的低两位为0是啥意思

1、字对齐数据,也就是说每个数据都是用字(32位)来表示的,而ARM中的存储单元都是以字节为单位,那么要索引一个数据,需要连续的4个字节才行,比如,0x0000_0000~0x0000_0003这四个单元存储一个数据,紧接着0x0000_0004~0x0000_0007这四个单元存储第二个数据,那么依此类推,每个数据的存储起始地址为:
0x0000_0000
0x0000_0004
0x0000_0008
0x0000_000c
0x0000_0010
0x0000_0014
......
可见,这些数据的地址最后一个十六进制位按照0、4、8、c循环,而对应的二进制为0000、0100、1000、1100。看出来了吧,这些数由于是0x4(0100b)的整数倍,最后两位都是"00"。
2、同理,半字就是两个字节,那么地址是:
0x0000_0000
0x0000_0002
0x0000_0004
......
由于都是0x2(10b)的整数倍,所以地址的最后一个二进制位都为"0"。
3、字节类型数据就是每个字节地址都用上了。
明白了吗?