C言語の構造体のサイズについて

質問

いつもお世話になっていります。

早速ですが、C言語の構造体のサイズについて教えてください。

typedef struct B
{
short code;
char name;
float price;
} B;

typedef struct A
{
B bbb[10];
double sougaku;
} A;

A aaa;

といった構造体があった場合に、
sizeof(aaa.bbb.code) + sizeof(aaa.bbb.name) + … + sizeof(aaa.sougaku)
という風に一つ一つサイズを取得し、合計して構造体のサイズを取得した場合と
sizeof(aaa)
という風に構造体のサイズを取得した場合のサイズの値が異なるといった現象が起きます。

その原因が分からなくて困っております。
そこで考えられる要因をお教えください。

因みに実際の構造体はサイズで言えば2500バイトくらいあります。
froat/char/double/short　型を使用しております。

よろしくお願いします。

回答No.2

tadys · ベストアンサー

「構造体 パディング」で検索すれば分かります。

charのサイズを１バイト、shortのサイズを２バイト、intのサイズを４バイトとした場合、
CPUによっては short のアドレスを２の倍数に、int のアドレスを４の倍数にしないといけない場合が有ります。
そうでない場合でも、short のアドレスが２の倍数でないときにメモリをshort として読みだすと２回のメモリの読み出しが必要になったりする事が有ります。
そうするとにプログラムの実行速度が低下します。
そういう事を避けるため、charでない変数のアドレスを全て２又は４の倍数になる様に配置するのが普通です。

例えば、
typedef struct B
{
short code;
char name;
float price;
} B;
の場合、
short code; ２バイト
char name; １バイト
（詰め物 １バイト）
float price; ８バイト
合計１２バイト のようになります。

次の場合、
typedef struct X
{
char A ;
short B;
char C ;
short D ;
} X;
char A ; １バイト
（詰め物 ３バイト）
short B; ２ばいと
（詰め物 ２バイト）
char C ; １バイト
（詰め物 ３バイト）
short D ; ２バイト
なのに対し、次のようにすると
typedef struct X
{
short B; ２バイト
short　D ; ２バイト
char A ; １バイト
char　C ; １バイト
} X;
となります。
実際の詰め物がどういうサイズになるかは環境によって異なります。

コンパイラによっては詰め物を使わないようにするオプションを付けられる場合が有りますので
実行速度を犠牲にしてでもメモリサイズを小さくしたい場合に利用できます。

回答No.1

siffon9

宣言した構造体の各メンバのアドレスを確認するとおわかりになると思いますが、char型の前後では空き領域が発生することがあります。空き領域のサイズは処理系に依存しますね。
これはメモリの利用効率よりもCPU等のメモリアクセスの効率を優先している為だと思います。

#include <stdio.h>

typedef struct B
{
short code;
char name;
float price;
} B;

int main(void){
B aaa;

printf("size of B = %d\n",sizeof(B));
printf("size of short = %d\n",sizeof(short));
printf("size of char = %d\n",sizeof(char));
printf("size of float = %d\n",sizeof(float));
printf("code address = %p\n",&aaa.code);
printf("name address = %p\n",&aaa.name);
printf("price address = %p\n",&aaa.price);

return 0;
}

私の環境での実行結果
~/test$ gcc test.c
~/test$ ./a.exe
size of B = 8
size of short = 2
size of char = 1
size of float = 4
code address = 0022FF48
name address = 0022FF4A　←priceとの間に1Byte空きがある
price address = 0022FF4C