解析#pragma指令关键词: 字节对齐,#pragma
在所有的预处理指令中,#Pragma 指令可能是最复杂的了,它的作用是设定编译器的状态或
者是指示编译器完成一些特定的动作。#pragma指令对每个编译器给出了一个方法,在保持与
C和C++语言完全兼容的情况下,给出主机或操作系统专有的特征。依据定义,编译指示是机器
或操作系统专有的,且对于每个编译器都是不同的。
其格式一般为: #Pragma Para
其中Para 为参数,下面来看一些常用的参数。
(1)message 参数。 Message 参数是我最喜欢的一个参数,它能够在编译信息输出窗
口中输出相应的信息,这对于源代码信息的控制是非常重要的。其使用方法为:
#Pragma message(“消息文本”)
当编译器遇到这条指令时就在编译输出窗口中将消息文本打印出来。
当我们在程序中定义了许多宏来控制源代码版本的时候,我们自己有可能都会忘记有没有正
确的设置这些宏,此时我们可以用这条指令在编译的时候就进行检查。假设我们希望判断自
己有没有在源代码的什么地方定义了_X86这个宏可以用下面的方法
#ifdef _X86
#Pragma message(“_X86 macro activated!”)
#endif
当我们定义了_X86这个宏以后,应用程序在编译时就会在编译输出窗口里显示“_
X86 macro activated!”。我们就不会因为不记得自己定义的一些特定的宏而抓耳挠腮了
。
(2)另一个使用得比较多的pragma参数是code_seg。格式如:
#pragma code_seg( [\section-name\[,\section-class\] ] )
它能够设置程序中函数代码存放的代码段,当我们开发驱动程序的时候就会使用到它。
(3)#pragma once (比较常用)
只要在头文件的最开始加入这条指令就能够保证头文件被编译一次,这条指令实际上在VC6
中就已经有了,但是考虑到兼容性并没有太多的使用它。
(4)#pragma hdrstop表示预编译头文件到此为止,后面的头文件不进行预编译。BCB可以预
编译头文件以加快链接的速度,但如果所有头文件都进行预编译又可能占太多磁盘空间,所
以使用这个选项排除一些头文件。
有时单元之间有依赖关系,比如单元A依赖单元B,所以单元B要先于单元A编译。你可以用#p
ragma startup指定编译优先级,如果使用了#pragma package(smart_init) ,BCB就会根据
优先级的大小先后编译。
(5)#pragma resource \*.dfm\表示把*.dfm文件中的资源加入工程。*.dfm中包括窗体
外观的定义。
(6)#pragma warning( disable : 4507 34; once : 4385; error : 164 )
等价于:
#pragma warning(disable:4507 34) // 不显示4507和34号警告信息
#pragma warning(once:4385) // 4385号警告信息仅报告一次
#pragma warning(error:164) // 把164号警告信息作为一个错误。
同时这个pragma warning 也支持如下格式:
#pragma warning( push [ ,n ] )
#pragma warning( pop )
这里n代表一个警告等级(1---4)。
#pragma warning( push )保存所有警告信息的现有的警告状态。
#pragma warning( push, n)保存所有警告信息的现有的警告状态,并且把全局警告
等级设定为n。
#pragma warning( pop )向栈中弹出最后一个警告信息,在入栈和出栈之间所作的
一切改动取消。例如:
#pragma warning( push )
#pragma warning( disable : 4705 )
#pragma warning( disable : 4706 )
#pragma warning( disable : 4707 )
//.......
#pragma warning( pop )
在这段代码的最后,重新保存所有的警告信息(包括4705,4706和4707)。
(7)pragma comment(...)
该指令将一个注释记录放入一个对象文件或可执行文件中。
常用的lib关键字,可以帮我们连入一个库文件。
(8)·通过#pragma pack(n)改变C编译器的字节对齐方式
在C语言中,结构是一种复合数据类型,其构成元素既可以是基本数据类型(如int、long、float等)的变量,也可以是一些复合数据类型(如数组、结构、联合等)的数据单元。在结构中,编译器为结构的每个成员按其自然对界(alignment)条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储,第一个成员的地址和整个结构的地址相同。
例如,下面的结构各成员空间分配情况:
struct test
{
char x1;
short x2;
float x3;
char x4;
};
结构的第一个成员x1,其偏移地址为0,占据了第1个字节。第二个成员x2为short类型,其起始地址必须2字节对界,因此,编译器在x2和x1之间填充了一个空字节。结构的第三个成员x3和第四个成员x4恰好落在其自然对界地址上,在它们前面不需要额外的填充字节。在test结构中,成员x3要求4字节对界,是该结构所有成员中要求的最大对界单元,因而test结构的自然对界条件为4字节,编译器在成员x4后面填充了3个空字节。整个结构所占据空间为12字节。更改C编译器的缺省字节对齐方式
在缺省情况下,C编译器为每一个变量或是数据单元按其自然对界条件分配空间。一般地,可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件:
· 使用伪指令#pragma pack (n),C编译器将按照n个字节对齐。
· 使用伪指令#pragma pack (),取消自定义字节对齐方式。
另外,还有如下的一种方式:
· __attribute((aligned (n))),让所作用的结构成员对齐在n字节自然边界上。如果结构中有成员的长度大于n,则按照最大成员的长度来对齐。
· __attribute__ ((packed)),取消结构在编译过程中的优化对齐,按照实际占用字节数进行对齐。
以上的n = 1, 2, 4, 8, 16... 第一种方式较为常见。
应用实例
在网络协议编程中,经常会处理不同协议的数据报文。一种方法是通过指针偏移的方法来得到各种信息,但这样做不仅编程复杂,而且一旦协议有变化,程序修改起来也比较麻烦。在了解了编译器对结构空间的分配原则之后,我们完全可以利用这一特性定义自己的协议结构,通过访问结构的成员来获取各种信息。这样做,不仅简化了编程,而且即使协议发生变化,我们也只需修改协议结构的定义即可,其它程序无需修改,省时省力。下面以TCP协议首部为例,说明如何定义协议结构。其协议结构定义如下:
#pragma pack(1) // 按照1字节方式进行对齐
struct TCPHEADER
{
short SrcPort; // 16位源端口号
short DstPort; // 16位目的端口号
int SerialNo; // 32位序列号
int AckNo; // 32位确认号
unsigned char HaderLen : 4; // 4位首部长度
unsigned char Reserved1 : 4; // 保留6位中的4位
unsigned char Reserved2 : 2; // 保留6位中的2位
unsigned char URG : 1;
unsigned char ACK : 1;
unsigned char PSH : 1;
unsigned char RST : 1;
unsigned char SYN : 1;
unsigned char FIN : 1;
short WindowSize; // 16位窗口大小
short TcpChkSum; // 16位TCP检验和
short UrgentPointer; // 16位紧急指针
};
#pragma pack() // 取消1字节对齐方式