C之 #pragma（二十二）
預處理期將忽略它不認識的 
#pragma 指令，不同的編譯器可能以不同的方式解釋同一條 #pragma 指令。一般用法：#pragma parameter。 註意：不同的 parameter 參數語法和意義各不相同！
#pragma message：a> message 參數在大多數的編譯器中都有相似的實現；b> message 參數在編譯時輸出消息到編譯輸出窗口中；c> message 用於條件編譯中可提示代碼的版本信息。它與 #error
下來我們來分析個示例代碼，代碼如下
#include <stdio.h>
#if defined(ANDROID20)
#pragma message("Compile Android SDK 2.0...")
#define VERSION "Android 2.0"
#elif defined(ANDROID23)
#pragma message("Compile Android SDK 2.3...")
#define VERSION "Android 2.3"
#elif defined(ANDROID40)
#pragma message("Compile Android SDK 4.0...")
#define VERSION "Android 4.0"
#else
#error Compile Version is not provided!
#endif
int main()
{
printf("%s\n", VERSION);
return 0;
} 這段代碼是想利用 #pragma message 定義一條輸出信息，我們來看看在 gcc 編譯器中輸出什麽
我們可以看出第一次沒有定義 ANDROID 參數，編譯直接報我們提示的錯誤。那麽它在輸出信息的時候，也同樣將 #pragma message 輸出了。我們再在 BCC 編譯器中編譯下，看看輸出是什麽
那麽在 BCC 編譯器中我們將參數寫在後面它還不識別，它編譯之後的結果是沒有 #pragma message，直接顯示後面的信息。由此我們可以看到在不同的編譯器中，對 message 的處理結果不一樣。
下來我們再講講 #pragma once
test.c
#include <stdio.h>
#include "global.h"
#include "global.h"
int main()
{
printf("g_value = %d\n", g_value);
return 0;
}global.h
#pragma once int g_value = 1;
我們在 gcc 編譯器中編譯下，看看結果如何
我們看到在 gcc 中沒報錯誤，直接運行。我們下來在 BCC 中再來編譯下
我們看到在 BCC 中直接報錯，顯然在 BCC 編譯器中就不支持這種寫法。
那麽下來我們再來看看 C 語言中的內存對齊，什麽是內存對齊呢？不同類型的數據在內存中按照一定規則排列，但是不一定是按照順序的一個接一個的排列。那麽為什麽需要內存對齊呢？原因有這麽幾點：1、CPU 對內存的讀取不是連續的，而是分成塊讀取的，塊的大小只能是1、2、4、8、16 ... 字節；2、當讀取操作的數據未對齊，則需要兩次總線周期來訪問內存，因此性能會大打折扣；3、某些硬件平臺只能從規定的相對地址處讀取特定類型的數據，否則會產生異常。#pragma pack 用於指定內存對齊方式。
下面我們來看個示例代碼，代碼如下
#include <stdio.h>
struct Test1
{
char c1;
short s;
char c2;
int i;
};
struct Test2
{
char c1;
char c2;
short s;
int i;
};
int main()
{
printf("sizeof(Test1) = %d\n", sizeof(struct Test1));
printf("sizeof(Test2) = %d\n", sizeof(struct Test2));
return 0;
}我們看到兩個結構體中的成員變量都一樣，但是位置不同。那麽問題來了，它們所占的內存大小相同嗎？我們來看看編譯結果
很明顯結果不一樣，那麽為什麽呢？這就是內存對齊了，在計算機內部，默認的是4字節對齊，因為這樣效率最高。我們可以指定它們都是1字節對齊，這樣結果就一樣了。#pragma pack 能夠改變編譯器的默認對齊方式，下面給個示例
#pragma pack(1)
struct Test1
{
char c1;
short s;
char c2;
int i;
};
#pragma pack()分別在兩個結構的前後都這樣設置按照 1 字節對齊的方式，我們再來看看結果如何
這下它們占的內存大小就一樣了。之前的那種內存分布如下圖所示
那麽 struct 占用的內存大小是怎樣計算的呢？第一個成員起始於 0 偏移處，每個成員按其類型大小和 pack 參數中較小的一個進行對齊；偏移地址必須能被對齊參數整除，結構體成員的大小取其內部長度最大的數據成員作為其大小；結構體總長度必須為所有對齊參數的整數倍。編譯器在默認情況下按照 4 字節對齊。
下來我們來分析下之前的程序中結構體默認的按照 4 字節怎樣對齊的
#pragma pack(4)
struct Test1
{ // 內存對齊 起始距離 內存大小
char c1; // 1 0 1
short s; // 2 2 2
char c2; // 1 4 1
int i; // 4 8 4
};
#pragma pack()
#pragma pack(4)
struct Test2
{ // 內存對齊 起始距離 內存大小
char c1; // 1 0 1
char c2; // 1 1 1
short s; // 2 2 2
int i; // 4 4 4
};
#pragma pack()那麽大家和上面的表對照下，是不是一樣呢。下來我們再做個實驗，按照8字節對齊試試，代碼如下
#include <stdio.h>
#pragma pack(8)
struct S1
{ // 內存對齊 起始距離 內存大小
short a; // 2 0 2
long b; // 4 4 4
};
struct S2
{ // 內存對齊 起始距離 內存大小
char c; // 1 0 1
struct S1 d;// 4 4 8
double e; // 8 16 8
};
#pragma pack()
int main()
{
printf("%d\n", sizeof(struct S1));
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
return 0;
}按照我們的分析，上面應該分別打印出 8 和 24。我們來看看 gcc 編譯器的結果
我們看到打印出的是 8 和 20，那麽我們是不是分析出錯了？別著急哈，再看看 BCC 編譯器的結果
我們看到 BCC 編譯器和我們分析的一致。那麽 gcc 為什麽會打印 20 呢？原來在 gcc 編譯器中不支持 8 字節對齊的方式，因此它是按照 4 字節對齊方式進行打印的。那麽最後一個 double 的起始距離就是 12 了，因此結果就是 20 啦。
通過對 #pragma 的學習，總結如下：1、#pragma 用於指示編譯器完成一些特定的動作；2、它所定義的很多指示字是編譯器特有的；3、#pragma message 用於 自定義編譯消息、#pragma once 用於保證頭文件只被編譯一次、#pragma pack 用於指示內存對齊方式。
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C之 #pragma（二十二）