C语言中内存分配问题

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C语言中内存分配问题

　　C语言的位字段是个比较有意思的特性。它的目的是在一个机器字中保存多个对象（每个对象占据若干bit），从而节省内存资源，同时又避免复杂的位运算。在此不再讨论位字段的具体语法，下面将研究位字段的存储特性。

　　先说含有多个字段（field）的字（word）所占空间的规律——含有多个字段的字的大小是所有字段的类型中的最长的那个的倍数。但要确定究竟是最长类型的几倍则比较复杂，这要看是否需要考虑类型对齐问题（即一个字段能否跨越两个最长类型）。

　　例1：

　　struct word {

　　char field1 : 1;

　　char field2 : 2;

　　int field3 : 4;

　　};

　　前两个字段都是char类型，第三个是int类型，所有类型中最长的是int类型。所以字的大小是int类型长度（即4字节）的倍数。而size of word的结果是4字节（即int的1倍），这是因为word的三个字段总共7位（1+2+4），小于int的32位，且不需考虑类型对齐问题。

　　例2：

　　struct word {

　　char field1 : 1;

　　char field2 : 2;

　　int field3 : 30;

　　};

　　与上例一样，所有类型中最长的是 int类型。所以字的大小是int类型长度（即4字节）的倍数。而size of word的结果是8字节（即int的2倍），这是因为word的三个字段总共33位（1+2+30），需要两个int的64位才能装下，且不需考虑类型对齐问题。

　　例3：

　　struct word {

　　char field1 : 3;

　　char field2 : 6;

　　char field3 : 3;

　　};

　　所有类型中最长的是 char类型。所以字的大小是char类型长度（即1字节）的倍数。在linux下size of word的结果是3字节（即char的3倍）。如果只考虑word的三个字段总共12位（3+6+3），需要两个char的16位即能装下，但是在linux的gcc实现下，第二个字段不能跨越两个char（为了对齐），所以三个字段各占一个字节。共3字节。但一个字段能否跨越两个最长类型是由具体的实现决定的。

　　其次，我们讨论word内各个field的存储，这个和具体的实现有关。有的是从左向右分配的，有的是从右向左分配的。这个没有规律可言。

　　最后，对word中的field不能进行取地址操作，这是因为指针需要对齐。但可以对word进行取地址操作。

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