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Union和Struct的内存分配
2014-11-23 21:30:20 】 浏览:545
Tags:Union Struct 内存 分配


嵌入式系统开发者应该对Little-endian和Big-endian模式非常了解。采用Little-endian模式的CPU对操作数的存放方式是从低字节到高字节,而Big-endian模式对操作数的存放方式是从高字节到低字节。也就是说Big-endian模式符合人的习惯,而Little-endian更加方便计算机操作。

例如,16bit宽的数0x1234在Little-endian模式CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:
内存地址 0x4000 0x4001
存放内容 0x34 0x12

而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为:
内存地址 0x4000 0x4001
存放内容 0x12 0x34

32bit宽的数0x12345678在Little-endian模式CPU内存中的存放方式(假设从地址0x4000开始存放)为:
内存地址 0x4000 0x4001 0x4002 0x4003
存放内容 0x78 0x56 0x34 0x12

而在Big-endian模式CPU内存中的存放方式则为:
内存地址 0x4000 0x4001 0x4002 0x4003
存放内容 0x12 0x34 0x56 0x78

若判断处理器是Big还是Little模式,有两种方法。

1、

int i=1;
char *p=(char *)&i;
if(*p==1)
printf("1");
else
printf("2");

大小端存储问题,如果小端方式(i占至少两个字节的长度)则i所分配的内存最小地址那个字节中就存着1,其他字节是0.大端的话则1在i的最高地址字节处存放,char是一个字节,所以强制将char型量p指向i则p指向的一定是i的最低地址,那么就可以判断p中的值是不是1来确定是不是小端

2、

int checkCPU( )

{

{

union w

{

int a;

char b;

} c;

c.a = 1;

return(c.b ==1);

}

}

这个解法涉及到Union的内存分配模式。

Union的大小为其内部所有变量的最大值,并且按照类型最大值的整数倍进行内存对齐。

例如:

typedef Union
{
char c[10];
char cc1;
}u11;首先按照char c[10]分配10个字节,然后按照char的1个字节对齐,最终sizeof(u11)=10;

typedef union
{
char c[10];
int i;
}u22;首先按照char c[10]分配10个字节,然后按照int的4个字节对齐,最终sizeof(u22)=12;

typedef union
{
char c[10];
double d;
}u33;首先按照char c[10]分配10个字节,然后按照double的4个自己对齐,最终sizeof=16;
union U1 {
5 char c;
6 int i;
7 double d;
8 } ;按照double的8个字节分配,最终为8;
9 union U2 {
10 char c;
13 } ;按照char c的一个字节分配,最终sizeof为1;
14
15 union U3 {
16 char c;
17 int i;
18 // double d;
19 } ;按照int的4个字节分配,最终sizeof为4;

因此,举例中union分配的内存按照int分配4个字节,如果是小端模式则存放的方式为

地址A
------------------------------------
|A |A+1 |A+2 |A+3 | int a;
|0x01 |0x00 |0x00 |0x00 |
-------------------------------------
|A |char b;
| |
---------

如果是大端如何存储c.a的呢?

地址A

------------------------------------------
|A |A+1 |A+2 |A+3 |int a;
|0x00 |0x00 |0x00 |0x01 |
------------------------------------------
|A |char b;
| |
---------

因此我们就可以通过查看char b==1?来判断大小端了。

顺便说明一下struct的内存分配方式。

struct的内存大小为每个数据内存的加和,首先按照最大的数据类型进行单个分配,如果前一个数据占用不了所有的内存,而剩下的内存可以放下下一个数据,则第二个数据不另外分配内存,否则重新分配一个最大类型的内存单元。

struct{

char c;

double d;

};16

struct{

char c;

char c1;

double d;

};16

struct{

char c;

double d;

char c2;

};24

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