c++ - 为结构成员分配的内存是连续的吗？如果结构成员是数组怎么办？

Question

在 C/C++ 中，假设我定义了一个名为 test 的简单结构，如下所示。

struct test
{
   double height;
   int    age;
   char   gender;
}

对于这个结构的特定实例，说 test A 是 A.height, A.age, A.gender 连续的 在内存中？

更一般地说，数组结构和结构数组在内存中的布局是什么样的？一张照片真的很有帮助。

Answer 1

它们在内存中不一定是连续的。这是由于 struct padding .

但是，在您的特定情况下，它很可能是连续的。但是如果你把顺序改成这样:

struct test
{
    char   gender;
    int    age;
    double height;
}

那么他们很可能不会。但是，在您的特定情况下，您仍然可能会在 gender 之后获得填充，以将结构重新对齐为 8 个字节。

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SoA(Struct of Arrays)和AoS(Array of Structs)的区别如下:

SoA:

-----------------------------------------------------------------------------------
| double | double | double | *pad* | int | int | int | *pad* | char | char | char |
-----------------------------------------------------------------------------------

AoS:

-----------------------------------------------------------------------------------
| double | int | char | *pad* | double | int | char | *pad* | double | int | char |
-----------------------------------------------------------------------------------

请注意，每个结构中的 AoS 填充。而 SoA 在阵列之间填充。

这些有以下权衡:

1. AoS 往往对程序员来说更具可读性，因为每个“对象”都保存在一起。
如果结构的所有成员一起访问，
2. AoS 可能具有更好的缓存局部性。
3. SoA 可能会更有效，因为将相同的数据类型组合在一起有时会暴露矢量化。
4. 在许多情况下，SoA 使用较少的内存，因为填充仅在数组之间而不是在每个结构之间。