使用__attribute__处理对齐问题

DSP

使用attribute处理对齐问题

2019-07-13 19:24发布生成海报

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__attribute__ 的语法为：
__attribute__ ((语法列表))

参数aligned(number) [number为最小对齐的字节数]是用得较多的一个。
另一个是参数packed 表示“使用最小对齐”方式，即对变量是字节对齐，对于域是位对齐。

这个例子稍长了点，不过非常简单：
[root@Kendo develop]# cat align.c
[code]#include

struct A{
      char a;
      int b;
      unsigned short c;
      long d;
      unsigned long long e;
      char f;
};

struct B{
      char a;
      int b;
      unsigned short c;
      long d;
      unsigned long long e;
      char f;
}__attribute__((aligned));

struct C{
      char a;
      int b;
      unsigned short c;
      long d;
      unsigned long long e;
      char f;
}__attribute__((aligned(1)));

struct D{
      char a;
      int b;
      unsigned short c;
      long d;
      unsigned long long e;
      char f;
}__attribute__((aligned(4)));

struct E{
      char a;
      int b;
      unsigned short c;
      long d;
      unsigned long long e;
      char f;
}__attribute__((aligned(8)));

struct F{
      char a;
      int b;
      unsigned short c;
      long d;
      unsigned long long e;
      char f;
}__attribute__((packed));

int main(int argc, char **argv)
{
      printf("A = %d, B = %d, C = %d, D = %d, E = %d, F = %d/n",
            sizeof(struct A), sizeof(struct B), sizeof(struct C), sizeof(struct D), sizeof(struct E), sizeof(struct F));
      return 0;
}[/code]

在一个32位机上运行结果如下：

[code][root@Kendo develop]# gcc -o align align.c
[root@Kendo develop]# ./align
A = 28, B = 32, C = 28, D = 28, E = 32, F = 20[/code]

我们看到，最后一个struct F，1 + 4 + 2 + 4 + 8 + 1 = 20，因为使用了__attribute__((packed)); 来表示以最小方式对齐，所以结果刚好为20。

而第一个struct A，因为什么也没有跟，采用默认处理方式：4（1） + 4 + 4（2） + 4 +  8 + 4（1） = 28，括号中是其成员本来的大小。与此相似的是struct D。

接下来看struct E，采用8个字节的方式来对齐：8（1+4+2 ，即a, b, c）+ 8(4, d) + 8 + 8(1, f) = 32。

而在struct C中，试图使用__attribute__((aligned(1))) 来使用1个字节方式的对齐，不过并未如愿，仍然采用了默认4个字节的对齐方式。

在struct B中，aligned没有参数，表示“让编译器根据目标机制采用最大最有益的方式对齐"——当然，最有益应该是运行效率最高吧，呵呵。其结果是与struct E相同。

在对结构的大小并不关注的时候，采用默认对齐方式或者编译器认为最有益的方式是最常见的，然后，对于一些对结构空间大小要求严格，例如定义一个数据包报头的时候，明白结构的对齐方式，就非常有用了。