本文共 1521 字，大约阅读时间需要 5 分钟。

代码分析与实践

代码示例

#include 
   
    struct S {};struct S1 {    char a;    long b;};struct S2 {    char c;    struct S1 d;    long long e;};struct S3 {    long b;    char a;};int main(void) {    printf("sizeof(char) = %d\n", sizeof(char));  // 1    printf("sizeof(long) = %d\n", sizeof(long)); // 4    printf("sizeof(long long) = %d\n", sizeof(long long)); // 8    printf("struct S = %d\n", sizeof(struct S)); // 1    printf("struct S1 = %d\n", sizeof(struct S1)); // 8    printf("struct S2 = %d\n", sizeof(struct S2)); // 24    printf("struct S3 = %d\n", sizeof(struct S3)); // 8    while(1);}
   

提示与解释

字节对齐是C语言中结构体和联合体的重要概念。对于每个成员变量，系统会自动对齐到字节的倍数，以确保内存布局的效率。此外，空结构体的大小始终为1，类似于空类的实现。

结构体对齐示例

在代码中，struct S2和struct S3的大小差异源于成员变量的对齐方式。struct S2包含一个U1成员，U1包含long i、int k[5]和char c，因此每个成员变量都需要4字节对齐（long占用4字节），导致struct S2的总大小为32字节。而struct S3仅包含long b和char a，两个成员的对齐方式较为简单，因此大小为8字节。

联合体与结构体实践

#include 
   
    typedef union {    long i;    int k[5];    char c;} U1;struct S1 {    int cat;    double dog;};struct S2 {    int cat;    U1 cow;    double dog;};struct S3 {    int cat;    double dog;    U1 cow;};class A {};int main() {    printf(" sizeof(U1) = %d\n", sizeof(U1)); // 20    printf(" sizeof(struct S1) = %d\n", sizeof(struct S1)); // 16    printf(" sizeof(struct S2) = %d\n", sizeof(struct S2)); // 32    printf(" sizeof(struct S3) = %d\n", sizeof(struct S3)); // 40    printf(" sizeof(A) = %d\n", sizeof(A)); // 1    while(1);    return 0;}
   

结论

通过以上示例可以看出，联合体和结构体的大小计算方式存在显著差异。合理利用字节对齐和成员变量对齐方式，可以显著影响最终结构体的大小，进而优化程序内存占用。