點點滴滴

1 引子

在程序中，有的時候我們定義結(jié)構(gòu)體的時候，要用#pragma pack(push,1) & #pragma pack(pop)類似代碼將結(jié)構(gòu)體包起來。

一般形式如下：

#pragma pack(push,1)；

struct A

{

} ；

#pragma pack(pop)；

這么做有什么目的呢？

注：下列內(nèi)容來自網(wǎng)絡。

2 #pragma pack簡介

#pragma pack是指定數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的對齊方式，

在C語言中，結(jié)構(gòu)是一種復合數(shù)據(jù)類型，其構(gòu)成元素既可以是基本數(shù)據(jù)類型（如int、long、float等）的變量，也可以是一些復合數(shù)據(jù)類型（如數(shù)組、結(jié)構(gòu)、聯(lián)合等）的數(shù)據(jù)單元。在結(jié)構(gòu)中，編譯器為結(jié)構(gòu)的每個成員按其自然對界（alignment）條件分配空間。各個成員按照它們被聲明的順序在內(nèi)存中順序存儲，第一個成員的地址和整個結(jié)構(gòu)的地址相同。

例 1：

struct sample
{
char a;
double b;
};

若不用#pragma pack(1)和#pragma pack()括起來，則sample按編譯器默認方式對齊（成員中size最大的那個）。即按8字節(jié)（double）對齊，則sizeof(sample)==16.成員char a占了8個字節(jié)（其中7個是空字節(jié)）

若用#pragma pack(1)，則sample按1字節(jié)方式對齊sizeof(sample)＝＝9.（無空字節(jié)）

例 2：下面的結(jié)構(gòu)各成員空間分配情況：
struct test
{
char x1;
short x2;
float x3;
char x4;
};
結(jié)構(gòu)的第一個成員x1，其偏移地址為0，占據(jù)了第1個字節(jié)。第二個成員x2為short類型，其起始地址必須2字節(jié)對界，因此，編譯器在x2和x1之間填充了一個空字節(jié)。結(jié)構(gòu)的第三個成員x3和第四個成員x4恰好落在其自然對界地址上，在它們前面不需要額外的填充字節(jié)。在test結(jié)構(gòu)中，成員x3要求4字節(jié)對界，是該結(jié)構(gòu)所有成員中要求的最大對界單元，因而test結(jié)構(gòu)的自然對界條件為4字節(jié)，編譯器在成員x4后面填充了3個空字節(jié)。整個結(jié)構(gòu)所占據(jù)空間為12字節(jié)。更改C編譯器的缺省字節(jié)對齊方式
在缺省情況下，C編譯器為每一個變量或是數(shù)據(jù)單元按其自然對界條件分配空間。一般地，可以通過下面的方法來改變?nèi)笔〉膶鐥l件：
　　· 使用偽指令#pragma pack (n)，C編譯器將按照n個字節(jié)對齊。
· 使用偽指令#pragma pack ()，取消自定義字節(jié)對齊方式。

另外，還有如下的一種方式：
· __attribute((aligned (n)))，讓所作用的結(jié)構(gòu)成員對齊在n字節(jié)自然邊界上。如果結(jié)構(gòu)中有成員的長度大于n，則按照最大成員的長度來對齊。
· __attribute__ ((packed))，取消結(jié)構(gòu)在編譯過程中的優(yōu)化對齊，按照實際占用字節(jié)數(shù)進行對齊。

以上的n = 1, 2, 4, 8, 16... 第一種方式較為常見。

3 應用實例

　　在網(wǎng)絡協(xié)議編程中，經(jīng)常會處理不同協(xié)議的數(shù)據(jù)報文。一種方法是通過指針偏移的方法來得到各種信息，但這樣做不僅編程復雜，而且一旦協(xié)議有變化，程序修改起來也比較麻煩。在了解了編譯器對結(jié)構(gòu)空間的分配原則之后，我們完全可以利用這一特性定義自己的協(xié)議結(jié)構(gòu)，通過訪問結(jié)構(gòu)的成員來獲取各種信息。這樣做，不僅簡化了編程，而且即使協(xié)議發(fā)生變化，我們也只需修改協(xié)議結(jié)構(gòu)的定義即可，其它程序無需修改，省時省力。下面以TCP協(xié)議首部為例，說明如何定義協(xié)議結(jié)構(gòu)。其協(xié)議結(jié)構(gòu)定義如下：