C 編譯程式封裝問題

封裝層級會以相同方式影響 MIDL 和 Microsoft C/C++ 編譯程式的記憶體配置。 在Microsoft建置環境中，例如 VC++ 或平臺軟體開發工具包 （SDK） 所定義的組建環境，MIDL 和 C/C++ 編譯程式的預設封裝層級相同：32 位和 64 位 Windows 組建環境的預設封裝層級為 8。

自然對齊

針對記憶體中的類型，預設對齊方式與其自然對齊方式相同。

• 基本類型，例如 short、float 和 __int64，以及指標，如果其表示從一個地址開始，並且該地址是大小的倍數，那麼它們就會自然對齊。 目前所有支援的基底類型大小為 1、2、4 或 8。 指標的大小在32位環境中為4，在64位環境中為8。
• 如果每個元件與型別的開頭自然對齊，而且元件之間沒有不必要的間距（填補），復合類型就會自然對齊。 複合元件，例如欄位或元素，會遞歸至指標或基底類型元件。

協助記住此行為的簡單規則是，類型的自然對齊方式等於其元件的最大對齊方式。

在像 C 或 C++ 和 IDL 這樣的語言中，數據類型的對齊方式和記憶體大小之間存在關係，這由運算子 sizeof()所表達。 大小是對齊方式的倍數（涵蓋類型的最小對齊倍數）。 這是基於記憶體中的陣列表示法。

自然對齊很重要，因為存取未對齊的數據可能會導致某些系統上的例外狀況。 當數據不對齊時，可以被標記為可安全操作，但通常這樣做會在某些平臺上造成顯著的速度影響。

封裝與對齊

指定大於類型自然對齊的封裝層級並不會變更類型對齊方式。 指定小於自然對齊的封裝層級會減少封裝層級的型別對齊。 因此，封裝類型可能會放在記憶體中的位址，這些位址是封裝層級的倍數（減少對齊方式），而不會造成不對齊。 這會影響簡單類型和元件類型。 對於複合類型，型別的內部佈局可能會受到影響，因為元件的對齊減少可能改變元件適當對齊所需的填補大小，從而減少類型的大小。

用來協助記住此行為的簡單規則是，封裝類型新的對齊方式是封裝層級與其自然對齊方式中較小者。 型別的大小是新對齊的倍數。 sizeof（） 運算符會傳回包裝類型的縮減大小。

例如，在封裝層級 2 時，long 會對齊到 2，因此可能會放置在任何偶數位址，而不是像自然對齊那樣僅限於 4 的倍數位址。 結構，短和長，包裝在 2，不需要短到下列長之間的內部間距，這是自然對齊的必要：因此，結構現在不僅對齊在 2，而且其大小也從 8 減少到 6。

例如，假設複合類型包含1位元組位元、整數4個字節長，以及1位元組字元：

struct mystructtype 
{    
    char c1;  /* requires 1 byte  */
              /* 3 bytes of padding with natural alignment only */
    long l2;  /* requires 4 bytes */
    char c3;  /* requires 1 byte  */
              /* 3 bytes of padding with natural alignment only */
 } mystruct;

此結構自然對齊 4，且大小為 12。

對於封裝層級 4 或更大，結構 mystruct 會對齊到 4 字節，且 sizeof(struct mystructtype) 等於 12。 如果位於不是 4 倍數的位址的記憶體中，結構將會不對齊。

針對封裝層級 2，結構會對齊於 2 位元，其大小為 8 位元。 如果位於不是 2 倍數之位址的記憶體中，則包裝層級 2 的結構會錯誤對齊。

針對封裝層級 1，結構將以 1 進行對齊，其大小為 6。 填充於層級 1 的結構可以放在任何地方，而不會造成歪斜錯誤。

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