C++ 什么'；sizeof和alignof的区别是什么？

sizeof和alignof之间有什么区别

#include <iostream>

#define SIZEOF_ALIGNOF(T) std::cout<< sizeof(T) << '/' << alignof(T) << std::endl

int main(int, char**)
{
        SIZEOF_ALIGNOF(unsigned char);
        SIZEOF_ALIGNOF(char);
        SIZEOF_ALIGNOF(unsigned short int);
        SIZEOF_ALIGNOF(short int);
        SIZEOF_ALIGNOF(unsigned int);
        SIZEOF_ALIGNOF(int);
        SIZEOF_ALIGNOF(float);
        SIZEOF_ALIGNOF(unsigned long int);
        SIZEOF_ALIGNOF(long int);
        SIZEOF_ALIGNOF(unsigned long long int);
        SIZEOF_ALIGNOF(long long int);
        SIZEOF_ALIGNOF(double);
}

#包括
#define SIZEOF_ALIGNOF（T）std:：cout以字节为单位提供实际类型或类型实例的大小

提供给定类型的任何实例所需的以字节为单位的对齐方式。
这两个运算符的作用完全不同
sizeof
给出类型的大小（需要多少内存），而
alignof
给出类型必须对齐的字节数。恰好您测试的原语有一个与其大小相同的对齐要求（如果您仔细考虑的话，这是有道理的）

考虑一下，如果使用结构，会发生什么：

struct Foo {
     int a;
     float b;
     char c;
};

alignof（Foo）
将返回4。
嗯，“内存”基本上是一个庞大的字节数组。然而，大多数较大的东西，如整数，需要超过1个字节来存储它们——例如，一个32位的值将使用4个连续字节的内存

现在，计算机中的内存模块通常不是“字节”；它们也用几个字节“并行”组织，就像4字节块一样

对于CPU来说，在读取整数之类的数据时，不“跨越”这样的块边界更容易=效率更高=性能更好：

memory byte    0 1 2 3     4 5 6 7       8 9 10 11
 integer       goooood
                   baaaaaaaaad

这就是“对齐”所说的：4的对齐意味着这种类型的数据应该（或必须，取决于CPU）从4的倍数开始存储

您发现sizeof==alignof不正确；试试结构。结构也将对齐（因为它们的单个成员需要在正确的地址上结束），但它们的大小将大得多。
对于基本类型，alignof值与sizeof值相同

区别在于所使用的定义数据类型，如使用struct；对于一个例子来说

typedef struct { int a; double b; } S;
//cout<<alignof(s);                              outputp: 8;
//cout<<sizeof(S);                               output: 12;

typedef结构{inta；双b；}S；
//cout旧问题（虽然没有标记为已回答），但认为除了Christian Stieber的答案外，这个例子使区别更加明确。此外，Meluha的回答包含一个错误，因为sizeof（s）输出是16而不是12

// c has to occupy 8 bytes so that d (whose size is 8) starts on a 8 bytes boundary
//            | 8 bytes |  | 8 bytes  |    | 8 bytes |
struct Bad  {   char c;      double d;       int i;     }; 
cout << alignof(Bad) << " " << sizeof(Bad) << endl;   // 8 24

//             | 8 bytes |   |   8 bytes    |    
struct Good {   double d;     int i; char c;          };
cout << alignof(Good) << " " << sizeof(Good) << endl; // 8 16

//c必须占用8个字节，以便d（大小为8）从8个字节的边界开始
//| 8字节| | 8字节| | 8字节|
结构错误{char c；double d；int i；}；
cout对于提供的答案，似乎有一些关于对齐实际是什么的混淆。这种混淆可能是因为有两种对齐方式

1。成员一致性

这是一个定性的度量，说明对于结构/类类型中特定的成员顺序，实例的字节数有多大。通常，如果结构中的成员按字节大小降序排列（即最大的成员排在第一，最小的成员排在最后），编译器可以压缩结构/类实例。考虑：

struct A
{
  char c; float f; short s;
};

struct B
{
  float f; short s; char c;
};

两个结构包含完全相同的信息。为了这个例子；浮点类型需要4个字节，短类型需要2个字节，字符需要1个字节。但是，第一个结构A的成员顺序是随机的，而第二个结构B的成员顺序是根据字节大小（在某些体系结构上可能有所不同，在本例中，我假设采用4字节对齐的x86 intel CPU体系结构）。现在考虑结构的大小：

printf("size of A: %d", sizeof (A)); // size of A: 12;
printf("size of B: %d", sizeof (B)); // size of B: 8;

如果您希望大小为7个字节，那么您将假设使用1字节对齐将成员打包到结构中。虽然有些编译器允许这样做，但由于历史原因（大多数CPU使用DWORD（双字）或QWORD（四字）通用寄存器），通常大多数编译器使用4字节甚至8字节对齐

有两个填充机制在工作，以实现包装

首先，如果生成的字节大小小于或等于字节对齐方式，则每个字节大小小于字节对齐方式的成员将与下一个成员“合并”。在结构B中，成员s和c可以这样合并；它们的组合大小是s为2字节，c为1字节==3字节
sizeof
和
alignof
之间有什么区别

两者都是运营商。两者都返回一种类型的
size\u t

sizeof
是对象的大小（以“字节”为单位），即编码对象所需的内存空间

alignof
是对象的“字节”地址对齐要求。值为1表示没有对齐限制。2表示地址应为偶数地址。4表示地址应为四元地址。等等

当尝试不符合对齐要求的对象引用时，结果是未定义的行为。

示例：

.  访问可能会工作，但速度较慢。

.  访问尝试可能会终止程序

// Assume alignof(int) --> 2
char a[4];   // It is not known that `a` begins on an odd or even address
int *p = a;  // conversion may fail
int d = *p;  // *p is UB.

OP代码的扩展和输出示例

  SIZEOF_ALIGNOF(double);
  SIZEOF_ALIGNOF(complex double);
  SIZEOF_ALIGNOF(div_t);
  SIZEOF_ALIGNOF(max_align_t);

8/8
16/8
8/4
32/16

请使用结构而不是本机类型重试此操作。
返回给定类型的任何实例所需的字节对齐方式（2的整数幂）
sizeof
当然只是给出了大小，以字节为单位。也许值得一提——额外的一点——尽管x86在大多数情况下都会执行未对齐的读写操作（缓慢但正确），但有些体系结构要求所有操作都要对齐，甚至在x86中也有一些特殊情况必须对齐（我认为是SIMD指令）@ USE1494506-如果这个或任何其他答案正确地回答你的问题，考虑标记它是正确的。（当然，这完全是你的选择。不要因为别人这么说而被迫接受答案（例如，就像我现在说的那样））@Steve314:IIRC，SIMD指令（至少是浮点指令）有两种变体——对齐和未对齐。不过，我可能错了。对于要求所有操作一致的体系结构——大多数都要求一致（包括流行的MIPS和ARM）；x86在这里是个例外。事实上
// Assume alignof(int) --> 2
char a[4];   // It is not known that `a` begins on an odd or even address
int *p = a;  // conversion may fail
int d = *p;  // *p is UB.

  SIZEOF_ALIGNOF(double);
  SIZEOF_ALIGNOF(complex double);
  SIZEOF_ALIGNOF(div_t);
  SIZEOF_ALIGNOF(max_align_t);

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