Comment C détermine-t-il la taille d'une classe et pourquoi l'alignement joue-t-il un rôle si crucial dans ce processus ?

Comprendre la détermination de la taille des classes en C

La détermination de la taille des classes en C est un aspect crucial de la gestion et de l'optimisation de la mémoire. Lors de la compilation, le compilateur doit calculer avec précision la taille de chaque classe pour allouer la quantité de mémoire appropriée et garantir un accès efficace aux membres de la classe.

Règles de détermination de la taille de la classe

Pour les classes Plain Old Data (POD), le compilateur utilise un ensemble de règles pour déterminer la taille de la classe :

• Chaque membre de la classe a une taille et une exigence d'alignement spécifiques.
• Le compilateur initialise deux variables : Taille (S) à zéro et Alignement (A) à un.

• Pour chaque membre de la classe :

  • Vérifiez l'exigence d'alignement du membre ( un). Si S n'est pas un multiple de a, ajustez S au multiple de a le plus proche. Ceci détermine le décalage du membre au sein de la classe.
  • Définissez A sur le multiple le plus petit commun de A et a actuels.
  • Ajoutez la taille du membre à S.
• Une fois tous les membres traités, si nécessaire, ajustez S au multiple le plus proche de A (l'exigence d'alignement de la structure).

La valeur finale de S représente la taille du classe.

Considérations sur l'alignement

L'alignement des membres de la classe joue un rôle important dans la détermination de la taille de la classe. Le compilateur garantit que les membres ayant des exigences d'alignement plus importantes sont placés à des adresses mémoire alignées. Cela aligne l'accès aux données sur les limites naturelles du matériel, améliorant ainsi les performances.

Exemple : TestClass3

Considérez la déclaration TestClass3 suivante :

<code class="cpp">struct TestClass3 {
  char buf[8];
  __m128i vect;
  char buf2[8];
};</code>

Application les règles ci-dessus :

• buf[8] prend 8 octets et s'aligne sur 1 octet. S vaut maintenant 8, A reste 1.
• vect prend 16 octets et s'aligne sur 16 octets. S est ajusté à 16 pour l'alignement puis augmenté de 16 pour le stockage, ce qui fait S 32. A devient 16.
• buf2[8] prend 8 octets et s'aligne sur 1 octet. S est augmenté à 24. A reste 16.
• Enfin, S est ajusté au multiple le plus proche de A (32).

Par conséquent, la taille de TestClass3 est de 32 octets, même s'il contient les mêmes membres de données que TestClass1 et TestClass2, qui ont des tailles de 16 octets chacun.

Conclusion

Comprendre les règles et les considérations impliquées dans la détermination de la taille des classes en C est vital pour optimiser l'utilisation de la mémoire, garantir un accès efficace aux données et prévenir les problèmes potentiels liés à l'alignement.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!