包含两个指针的结构的大小答案

【问题标题】：Size of struct that contains two pointers包含两个指针的结构的大小
【发布时间】：2014-10-26 00:28:08
【问题描述】：

这个结构的大小是多少？（32位系统计算。不是64位。）

struct list_element
{
  short data;
  struct list_element* next;
  struct list_element* prev;
};

我试过用这些公式计算尺寸：

(sizeof(list_element*) + sizeof(short)) + ((sizeof(list_element*) * 2)

(4 + 2) + (4 * 2) = 6 + 8 = 14

(sizeof(short)) + (sizeof(list_element*) * 2)

2 + (4 * 2) = 2 + 8 = 10

(sizeof(list_element*) + sizeof(list_element*) + sizeof(short)) + (sizeof(list_element*) * 2)

(4 + 4 + 2) + (4 * 2) = 10 + 8 = 18

(sizeof(list_element*) + sizeof(list_element*) + sizeof(short))

(4 + 4 + 2) = 10

但是，他们没有返回正确的答案。你用什么公式来计算这个结构的大小？

更新：

我的老师说我们忽略了数据对齐...希望这不会让任何人失望，因为您习惯于处理代码和结构的数据对齐...

更新 2 感谢您的帮助和数据对齐的介绍。

答案是 10 没有数据对齐...不知道为什么我这么急于使用 C 语言进行数据对齐...有趣吗？

此外，数据对齐的答案是 12。正如你们所解释的，您必须对短整数进行数据对齐以匹配整数。因此，您有 (2 + (2 个额外字节)) + 4 + 4 = 12。

【问题讨论】：

sizeof(struct list_element)
(short with padding) + (struct list_element*)*2
Why isn't sizeof for a struct equal to the sum of sizeof of each member? 的可能重复项
没有公式可以给你正确的答案。你的 C 编译器可以决定使用尽可能多的额外填充字节，就像编写它的程序员感觉浪费一样！
那么“测验”就是垃圾，因为这是一个没有正确答案总是正确的问题。每个编译器都使它不同。我敢打赌，编写该测验的人只是检查了他自己的编译器上的内容。现在你比他聪明。删除测验。

标签： c struct size

【解决方案1】：

结构体的大小由下式给出：

size_t size = sizeof(struct list_element);

你有两个指向结构的成员的事实只是意味着您正在添加指针的大小，两次。在 32 位构建中，sizeof 将解析为每个指针额外 4 个字节，在 64 位构建中，它将导致每个指针额外增加 8 个字节。

需要注意的另一件事是，结构的大小可能不仅仅是单个成员的 sizeof 的总和，因为结构中的存储通常是为了对齐目的而填充的。因此，在您的 short 和下一个成员之间，填充将导致额外的大小。

我使用可能这个词的原因是，如果您的源代码中使用了 pragma pack 指令，则打包对齐可能是改变，导致 sizeof 的值不同。

关于结构对齐填充的两个很好的讨论：A general discussion here和 How to reduce memory footprint here。第二个链接特别有趣，因为它涉及结构对齐、填充和位字段，以及它们如何影响内存使用。

【讨论】：

所以这意味着即使short在指针之前你也必须填充？我在互联网上看到的大多数示例都表明，如果较小的数据成员在较大的数据成员之后，您只会计算填充。
我会试试这个。我可能在看 (4 + (4 *2)) = 12。
@rykker 感谢您的解释！当我必须再次处理数据对齐时，我会再次参考这个。
@ProgrammerMJM - 我已经编辑了我的帖子，其中包含两个关于填充如何工作的非常好的讨论。但是关于您的问题：这意味着您必须进行填充，即使......处理器架构需要填充，而不是语言。您无需为填充发生任何事情，它会自动发生。
您可能指的是描述位域使用的部分（我不确定）请记住，int 将始终包含 sizeof int 字节（而不是位）。在这里回答您的问题的最佳方法是尝试该链接中的一些有趣示例，自己编译并调整它们的大小以查看结果。

【解决方案2】：

虽然您的老师要求忽略数据对齐，但假设 short 为 2 个字节，该结构的大小为 10 个字节。但实际上 short 的大小不是固定的，但至少 2 个字节！

看看here。您是否正确报告了老师的问题？

【讨论】：

是的。她回信给我们，我们暂时忽略了数据对齐。我只是跳到假设数据对齐的结论。

【解决方案3】：

这将返回结构的大小：

sizeof(struct list_element);

【讨论】：