Systemnahe Programmierung in Chome Systemnahe Programmierung in C: Ausrichtung im Speicher Prof. Dr. Uwe Schmidt FH Wedel
<struct> und <union>
Rekursive StrukturenInhaltsverzeichnisBitfelder
2. Maschinenarchitektur

Ausrichtung im Speicher

weiter
weiter

Ausrichtung im Speicher
Beispiel: align.c

   1#include <stdio.h>
   2
   3struct s1
   4{
   5  short f1;
   6  long f2;
   7  char f3;
   8  long f4;
   9  char f5;
  10}
  11r1;
  12
  13int
  14main (void)
  15{
  16  printf ("sizeof(r1)   : %d\n", sizeof (r1));
  17  printf ("sizeof(r1.f1): %d\n", sizeof (r1.f1));
  18  printf ("sizeof(r1.f2): %d\n", sizeof (r1.f2));
  19  printf ("sizeof(r1.f3): %d\n", sizeof (r1.f3));
  20  printf ("sizeof(r1.f4): %d\n", sizeof (r1.f4));
  21  printf ("sizeof(r1.f5): %d\n", sizeof (r1.f5));
  22
  23  printf ("offset(f1): %d\n", (char *) (&r1.f1) - (char *) (&r1));
  24  printf ("offset(f2): %d\n", (char *) (&r1.f2) - (char *) (&r1));
  25  printf ("offset(f3): %d\n", (char *) (&r1.f3) - (char *) (&r1));
  26  printf ("offset(f4): %d\n", (char *) (&r1.f4) - (char *) (&r1));
  27  printf ("offset(f5): %d\n", (char *) (&r1.f5) - (char *) (&r1));
  28
  29  return 0;
  30}
weiter
weiter

Übersetzen

gcc -o align0 -Wall align.c
weiter
weiter

Eine portablere Version align1.c

   1#include <stdio.h>
   2
   3#ifdef __LP64__
   4#define sizeofFormat "%lu"
   5#define ptrdifFormat "%ld"
   6#else
   7#define sizeofFormat "%u"
   8#define ptrdifFormat "%d"
   9#endif
  10
  11struct s1
  12{
  13  short f1;
  14  long f2;
  15  char f3;
  16  long f4;
  17  char f5;
  18}
  19r1;
  20
  21int
  22main (void)
  23{
  24  printf ("sizeof(r1)   : " sizeofFormat "\n", sizeof (r1));
  25  printf ("sizeof(r1.f1): " sizeofFormat "\n", sizeof (r1.f1));
  26  printf ("sizeof(r1.f2): " sizeofFormat "\n", sizeof (r1.f2));
  27  printf ("sizeof(r1.f3): " sizeofFormat "\n", sizeof (r1.f3));
  28  printf ("sizeof(r1.f4): " sizeofFormat "\n", sizeof (r1.f4));
  29  printf ("sizeof(r1.f5): " sizeofFormat "\n", sizeof (r1.f5));
  30
  31  printf ("offset(f1): " ptrdifFormat "\n", (char *) (&r1.f1) - (char *) (&r1));
  32  printf ("offset(f2): " ptrdifFormat "\n", (char *) (&r1.f2) - (char *) (&r1));
  33  printf ("offset(f3): " ptrdifFormat "\n", (char *) (&r1.f3) - (char *) (&r1));
  34  printf ("offset(f4): " ptrdifFormat "\n", (char *) (&r1.f4) - (char *) (&r1));
  35  printf ("offset(f5): " ptrdifFormat "\n", (char *) (&r1.f5) - (char *) (&r1));
  36
  37  return 0;
  38}
weiter
weiter

Übersetzen

gcc -o align1 -Wall align1.c
weiter
weiter

Testen

./align1
weiter
weiter

Eine ISO C99 Version align3.c

   1#include <stdio.h>
   2
   3#if ! defined(__STDC_VERSION__) || __STDC_VERSION__ < 199901L
   4
   5this program assumes to be compiled with an ISO C99 compiler
   6it uses %zd and %td format specifiers
   7for gcc use -std=c99 option
   8
   9#endif
  10
  11struct s1
  12{
  13  short f1;
  14  long f2;
  15  char f3;
  16  long f4;
  17  char f5;
  18}
  19r1;
  20
  21int
  22main (void)
  23{
  24  printf ("sizeof(r1)   : %zd\n", sizeof (r1));
  25  printf ("sizeof(r1.f1): %zd\n", sizeof (r1.f1));
  26  printf ("sizeof(r1.f2): %zd\n", sizeof (r1.f2));
  27  printf ("sizeof(r1.f3): %zd\n", sizeof (r1.f3));
  28  printf ("sizeof(r1.f4): %zd\n", sizeof (r1.f4));
  29  printf ("sizeof(r1.f5): %zd\n", sizeof (r1.f5));
  30
  31  printf ("offset(f1): %td\n", (char *) (&r1.f1) - (char *) (&r1));
  32  printf ("offset(f2): %td\n", (char *) (&r1.f2) - (char *) (&r1));
  33  printf ("offset(f3): %td\n", (char *) (&r1.f3) - (char *) (&r1));
  34  printf ("offset(f4): %td\n", (char *) (&r1.f4) - (char *) (&r1));
  35  printf ("offset(f5): %td\n", (char *) (&r1.f5) - (char *) (&r1));
  36
  37  return 0;
  38}
weiter
weiter

Übersetzen mit C99 Standard

gcc -Wall -pedantic -std=c99 -o align3 align3.c
weiter
weiter

Übersetzen ohne C99 Standard

gcc -Wall -pedantic -o align3 align3.c
weiter
weiter

2. Resultat

für eine andere Maschinenarchitektur
weiter
weiter

Geschickte Ausrichtung
Beispiel: align2.c

   1#include <stdio.h>
   2
   3#ifdef __LP64__
   4#define sizeofFormat "%lu"
   5#define ptrdifFormat "%ld"
   6#else
   7#define sizeofFormat "%u"
   8#define ptrdifFormat "%d"
   9#endif
  10
  11struct s1
  12{
  13  long f2;
  14  long f4;
  15  short f1;
  16  char f3;
  17  char f5;
  18}
  19r1;
  20
  21int
  22main (void)
  23{
  24  printf ("sizeof(r1)   : " sizeofFormat "\n", sizeof (r1));
  25  printf ("sizeof(r1.f1): " sizeofFormat "\n", sizeof (r1.f1));
  26  printf ("sizeof(r1.f2): " sizeofFormat "\n", sizeof (r1.f2));
  27  printf ("sizeof(r1.f3): " sizeofFormat "\n", sizeof (r1.f3));
  28  printf ("sizeof(r1.f4): " sizeofFormat "\n", sizeof (r1.f4));
  29  printf ("sizeof(r1.f5): " sizeofFormat "\n", sizeof (r1.f5));
  30
  31  printf ("offset(f1): " ptrdifFormat "\n", (char *) (&r1.f1) - (char *) (&r1));
  32  printf ("offset(f2): " ptrdifFormat "\n", (char *) (&r1.f2) - (char *) (&r1));
  33  printf ("offset(f3): " ptrdifFormat "\n", (char *) (&r1.f3) - (char *) (&r1));
  34  printf ("offset(f4): " ptrdifFormat "\n", (char *) (&r1.f4) - (char *) (&r1));
  35  printf ("offset(f5): " ptrdifFormat "\n", (char *) (&r1.f5) - (char *) (&r1));
  36
  37  return 0;
  38}
weiter
weiter

Übersetzen

cc -o align2 -Wall align2.c
weiter
weiter

Testen

./align2
weiter
Seitenanfang<struct> und <union>
Rekursive StrukturenInhaltsverzeichnisBitfelder
2. Maschinenarchitektur
Letzte Änderung: 04.01.2016
© Prof. Dr. Uwe Schmidt
Prof. Dr. Uwe Schmidt FH Wedel