C++ 中关于长度、偏移量和填充的问题

Question

我是一个刚刚开始学习C++的初学者。在学习数据结构的时候，有一个关于sizeof的问题，想请教一下。

#include <iostream>
using namespace std;

typedef char String[9];

// Definition of Student Record
struct StudentRecord
{
    String firstName;
    String lastName;
    int id;
    float gpa;
    int currentHours;
    int totalHours;
};

int main(int argc, const char * argv[]) {
    StudentRecord student;
    StudentRecord students[100];

    // Size of memory allocation for student
    cout << "sizeof(student): " << sizeof(student) << endl;
    // Size of memory allocation for students
    cout << "sizeof(students): " << sizeof(students) << endl;
    
    return 0;
}

在以下代码中：

cout << "sizeof(student): " << sizeof(student) << endl; 

当我打印sizeof(student)时，它返回36。但是，student的成员变量的大小明确定义为从firstName到末尾的9,9,4,4,4,4。将它们加起来，得到 34。但是作为 StudentRecord 实例的 Student 实例的大小是 36。

我很好奇这个 2 字节的差异是如何发生的。我从谷歌搜索中发现它与填充有关。因此，我知道firstName和lastName的大小均为9，id和gpa的大小均为4，加起来为8，这就是为什么添加额外的填充大小1以匹配firstName和lastName的9大小。同样，currentHours 和totalHours 也有额外的填充大小1，导致总大小为36。

我的理解正确吗？谢谢！

我想了解实际计算机上发生的填充过程。

Answer 1

你必须满足所有基本类型的填充要求，指针或 double 或 long 应对齐到 8 个字节，int/float 应对齐到 4 个字节，char 应对齐到 1 个字节。

struct StudentRecord
{
    char names[18];
    // char padding[2]; // done by compiler.
    int id;
    float gpa;
    int currentHours;
    int totalHours;
};

在你的对象中，你的2个字符串的总长度为9 + 9 = 18，后面跟着一个

int

，这个

int

必须对齐到4个字节，因此编译器在18之后插入2个字节的填充字符，因此 18 + 2 = 20，并且 20 % 4 = 0，现在

id

已正确对齐到 4 个字节。