Medición e Instrumentación
Diseño y cálculo de tamaños de datos en estructuras y uniones C++
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Comprender cómo se almacenan los datos en la memoria es esencial para una programación eficiente en C y C++. Las estructuras y los sindicatos son tipos de datos fundamentales que influyen en la distribución y el tamaño de la memoria. Este artículo explica cómo se asigna la memoria a estos tipos de datos y cómo calcular sus tamaños con precisión.
Diseño de memoria de estructuras
Las estructuras en C y C++ son colecciones de variables, posiblemente de diferentes tipos, agrupadas bajo un solo nombre. El compilador asigna memoria para una estructura colocando cada miembro secuencialmente, con posible relleno para cumplir con los requisitos de alineación.
El tamaño total de una estructura es la suma de los tamaños de sus miembros más cualquier relleno añadido para alineación. El relleno asegura que cada miembro comience en una dirección divisible por su tamaño o requisito de alineación.
Diseño de memoria de los sindicatos
Los sindicatos son similares a las estructuras pero difieren en la asignación de memoria. Todos los miembros de un sindicato comparten el mismo espacio de memoria, que es igual al tamaño de su miembro más grande. Esto permite que varios tipos de datos ocupen la misma ubicación de memoria.
El tamaño de un sindicato es determinado por su mayor miembro, más posible relleno para alineación. La escritura a un miembro afecta los datos de otros miembros, por lo que los sindicatos se utilizan para compartir datos de eficiencia memoria.
Cálculo de tamaños de datos
El tamaño de las estructuras y los sindicatos implica resumir los tamaños de los miembros individuales y considerar la posibilidad de acolcharse para alinearse. El tamaño del operador en C y C++ proporciona el tamaño total en bytes.
Por ejemplo, considere una estructura con y . El tamaño de la estructura depende del tamaño de , el tamaño de , y el relleno añadido para alineación. De manera similar, el tamaño de una unión es el tamaño de su miembro más grande.
- Use sizeof para determinar el tamaño total.
- Considere los requisitos de alineación para cada miembro.
- Cuenta para el acolchado añadido por el compilador.
- Recuerde que los sindicatos comparten la memoria entre todos los miembros.