Les membres de la structure occupent-ils toujours la mémoire contiguë ? Explorer les configurations de remplissage et de mémoire en C/C

Les mémoires des membres de la structure sont-elles contiguës ? Explorer les dispositions de structure

Dans l'environnement de programmation C/C, définir une structure comme l'exemple fourni :

<code class="cpp">struct test
{
   double height;
   int    age;
   char   gender;
}</code>

soulève des questions sur la disposition de ses membres en mémoire. Les champs individuels d'une instance de structure, comme A.height, A.age et A.gender, sont-ils stockés de manière adjacente ?

Remplissage de la structure et contiguïté de la mémoire

Malheureusement , l'hypothèse d'une allocation de mémoire contiguë pour les membres de la structure n'est pas universellement vraie en raison d'un concept appelé remplissage. Il s'agit d'une technique d'optimisation qui aligne les éléments de données sur des limites spécifiques, souvent pour améliorer les performances d'architectures matérielles particulières. Cela peut entraîner des emplacements mémoire « inutilisés » entre les membres.

Dans l'exemple donné, double occupe généralement huit octets, int quatre octets et char un octet. Sans remplissage, la structure doit occuper 13 octets. Cependant, si l'architecture matérielle nécessite un alignement sur huit octets, il y aura trois octets de remplissage après le caractère pour atteindre cet alignement. Cela signifie que l'accès à A.age ignorera ces trois octets de remplissage.

Struct of Arrays vs. Array of Structs

Au-delà de la contiguïté de la mémoire au sein d'une seule structure, le La distinction entre une structure de tableaux (SoA) et un tableau de structures (AoS) offre différentes configurations de mémoire.

Structure de tableaux (SoA)

Dans SoA, les éléments du même type sont stockés de manière contiguë. Par exemple, toutes les tailles seraient stockées dans un bloc contigu, suivies de tous les âges, puis des sexes. Cela peut optimiser les opérations vectorisées et réduire l'utilisation de la mémoire par rapport à l'AoS.

Tableau de structures (AoS)

Dans AoS, chaque structure est stockée sous forme de bloc contigu. Cette approche peut améliorer la lisibilité et la localité du cache puisque les membres d'une structure particulière sont regroupés. Cependant, cela peut entraîner davantage de remplissage et une efficacité réduite pour les opérations sur des types de membres spécifiques.

Graphiques et illustration des configurations de mémoire

[Image/Diagramme pour illustrer SoA et Dispositions de la mémoire AoS]

Facteurs à prendre en compte

Le choix entre SoA et AoS dépend des exigences spécifiques de l'application. SoA peut être plus efficace pour les opérations sur des types de membres particuliers, tandis que AoS peut améliorer la lisibilité et la localisation du cache.

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!