struct padding (구조체 패딩) 문제

CPU 레지스터에서 읽어들이는 메모리 단위로 인해 struct의 실제 사이즈와 차이가 나는 현상이 생김.

32bit OS의 경우 char, int 를 하나 갖는 구조체는 실제 5 bytes 지만 sizeof로 보면 8 bytes가 할당되어있다.

32bit OS는 4 bytes 씩 읽어들이는데 실제 5 bytes 이므로 한번 더 읽기 때문에 8 bytes가 되며 3 bytes는 패딩됨.

(64bit OS는 8 bytes 씩 읽음)

이런 현상으로 인해 1회에 걸쳐 읽어도 될것이 2회로 늘어나면서 성능상 불이익 발생하는 문제임.

[ 증상 확인용 샘플 소스 ]

#include <iostream> #include <tchar.h> typedef struct _STRUCT0 { char char1; int int1; char char2; int int2; char char3; int int3; char char4; int int4; }STRUCT0; //20 real bytes typedef struct _STRUCT1 { char char1; char char2; char char3; char char4; int int1; int int2; int int3; int int4; }STRUCT1; //20 real bytes #pragma pack(1) typedef struct _STRUCT2 { char char1; int int1; char char2; int int2; char char3; int int3; char char4; int int4; }STRUCT2; //20 real bytes #pragma pack() int main() { STRUCT0 struct0; STRUCT1 struct1; STRUCT2 struct2; _tprintf(_T("struct0 size:%d\n"), sizeof(struct0)); //결과 : 32 _tprintf(_T("struct1 size:%d\n"), sizeof(struct1)); //결과 : 20 _tprintf(_T("struct2 size:%d\n"), sizeof(struct2)); //결과 : 20 return 0; }

solution 1

CPU 레지스터에서 읽어들이는 메모리 단위 배수로 구조체 정의

32bit OS는 4 bytes 배수로, 64bit OS는 8 bytes 단위로 구조체를 정의한다.

샘플 소스의 STRUCT1

solution 2

#pragma pack(1) 사용

1 byte로 잘라 넣기 때문에 해소되지만 성능상 불이익 발생

샘플 소스의 STRUCT2

solution 3

구조체 멤버의 크기를 일일이 sizeof로 계산한다.

solution 4

Visual Studio C++ 의 경우 프로젝트 속성에서

"C/C++ > Code Generation > Struct Member Alignment" 로 정의 가능.

개인적으로 solution1이 가장 마음에 듦. (OS bit만 보장된다면..)

인터넷에는 #pragma pack(1)을 많이 쓰는 것처럼 말하는 것 같은데 성능상 불이익은 감수할만큼 작은가..?