__attribute__((__packed__))
是一种编译器指令,用于告诉编译器在定义的结构体中以紧凑的方式存储数据。这意味着编译器不会在结构体成员之间插入任何填充字节,从而减少内存使用,确保结构体在内存中的大小与其成员大小的总和相等。
优点
- 内存效率:对于某些嵌入式系统或网络协议,内存空间可能非常有限,使用紧凑结构可以减少内存占用。
- 数据传输:在网络传输时,避免由于填充字节造成的数据不一致性,有助于确保数据的正确性。
注意事项
- 性能 :虽然
__packed__
可以节省空间,但有时可能会导致性能下降,因为某些硬件架构对未对齐访问的支持不佳。 - 可移植性:不同编译器对数据对齐的处理可能有所不同,因此使用此特性时需要考虑跨平台的兼容性。
总之,__attribute__((__packed__))
在需要控制结构体内存布局的场景中非常有用,尤其是在处理网络协议时。
在 C 语言中,使用 __attribute__((__packed__))
可以影响结构体的大小,具体体现在对齐方式的不同。
示例
考虑以下结构体定义:
cpp
typedef struct {
uint8_t Type; // 1 byte
uint8_t Content_Type; // 1 byte
uint32_t Data_Length; // 4 bytes
} mqtt_frame_head_t;
typedef struct {
uint8_t Type; // 1 byte
uint8_t Content_Type; // 1 byte
uint32_t Data_Length; // 4 bytes
} __attribute__((__packed__)) mqtt_frame_head_packed_t;
计算大小
-
未使用
__packed__
的情况:Type
和Content_Type
各占 1 字节,Data_Length
占 4 字节。- 由于对齐的原因,通常编译器会在
Type
和Content_Type
后插入填充字节,使得Data_Length
从一个 4 字节对齐的地址开始。 - 结果大小可能是:
1 + 1 + 2 (填充) + 4 = 8 字节
。
-
使用
__packed__
的情况:- 结构体成员将按顺序紧凑存储,不会有额外的填充字节。
- 结果大小为:
1 + 1 + 4 = 6 字节
。
总结
- 未使用
__packed__
:大小通常会是 8 字节(具体值依赖于编译器和平台)。 - 使用
__packed__
:大小为 6 字节。
这种大小差异在处理内存敏感的应用(如网络协议)时非常重要,因此选择是否使用 __packed__
需要根据具体情况权衡。