经验总结：结构的数据对齐方式对于map.find的影响

1         开发环境

VC++ 2010

2         现象描述

2.1        结构定义

/** 节点查询条件列表 */
    typedefstruct tagNODE_QUERY_CONDITION
    {
        tagNODE_QUERY_CONDITION(DWORD nodeType,DWORD nodeId,bool includeChild, DWORDchildDepth, bool includeData)
        {
            this->nodeType= nodeType;
            this->nodeId = nodeId;
            this->includeChild= includeChild;
            this->childDepth= childDepth;
            this->includeData= includeData;
        }
 
        booloperator < (tagNODE_QUERY_CONDITION const& condition) const
        {
            returnmemcmp(this, &condition,sizeof(condition)) < 0;
        }
 
        booloperator == (tagNODE_QUERY_CONDITION const& condition) const
        {
            returnmemcmp(this, &condition,sizeof(condition))== 0;
        }
 
        DWORD nodeType;
        DWORD nodeId;
        boolincludeChild;
        DWORD childDepth;
        boolincludeData;      
    }NODE_QUERY_CONDITION;

 

2.2        使用时存在的问题

在某类中定义了如下成员变量，但是发现在如下代码中的auto it = m_queryBuffer.find(condition);，同样的入参，在Debug版本下可以找到对应的item，在release模式下就无法找到。

typedefstd::map CQueryBuffer;
    CQueryBuffer m_queryBuffer;

 

 

然后在如下方法中使用

void CPecNodeManagerDataQuerier::QueryData()
{
    CSingleLock lockQueue(&m_csQueue);
    if(!lockQueue.Lock())
        return;
 
    if(m_queryQueue.empty())
        return;
 
    CSingleLocklockBuffer(&m_csQueryBuffer);
    if(!lockBuffer.Lock())
        return;
 
    while(!m_queryQueue.empty())
    {
        tagNODE_QUERY_CONDITION condition =m_queryQueue.front();
        m_queryQueue.pop_front();
        CSetupNodeList nodeList;
        if(ReadSetupNodesByNodeTypeID(condition.nodeType,condition.nodeId, condition.includeChild, condition.childDepth, condition.includeData,nodeList))
        {
            auto it = m_queryBuffer.find(condition);
            if(it!= m_queryBuffer.end())
            {
                ASSERT(FALSE);
                CSetupNodeList& nodeList =it->second;
                CPublicFuncs::destroy_range(nodeList.begin(),nodeList.end());
                nodeList.clear();
            }
 
            m_queryBuffer[condition] = nodeList;
        }
    }
}

3         原因分析

首先可能会想是不是vc的编译器有问题？不过马上会将这种可能性排除，微软不可能犯这么低级的错误。

然后就要去想考虑debug版本和release版本有什么区别，最明显的区别就是debug版会对分配的内存做初始化，而release版本不会。

结合这个例子来说，因为是用了map的find，而find的实现其实依赖tagNODE_QUERY_CONDITION的==和<运算符的实现。

然后再来看tagNODE_QUERY_CONDITION结构的这两个运算符的实现，代码如下，这种一种比较偷懒的方法，咋一看会觉得有点奇怪，但是也还可以理解。

        booloperator < (tagNODE_QUERY_CONDITION const& condition) const
        {
            returnmemcmp(this, &condition,sizeof(condition)) < 0;
        }
 
        booloperator == (tagNODE_QUERY_CONDITION const& condition) const
        {
            returnmemcmp(this, &condition,sizeof(condition))== 0;
        }

         然后就开始怀疑sizeof了，这个返回的数值是多少呢？然后再一看，这个结构的成员中，有两个bool，在32位或者64位的系统中，如果该结构没有采用紧凑存储，那么该结构对象所占用的内存比实际需要的内存要多，比如对于这个结构，那么sizeof会返回16，虽然实际上只需要14。

 

4         解决方法

         根据上面的分析，修改结构定义，在结构前后加上：

#pragma pack(1)

…..

#pragma pack()

         重新编译之后，在release下可以找到对应的item。

 

         进一步分析，return memcmp(this,&condition,sizeof(condition)) < 0; 这种实现方式其实有缺陷，比如如果以后在改结构中增加一个double类型的数据成员，可能这里返回的结构就不是我们想要的了。

         所以还是建议把这个比较方法按照正规方式来实现，比如：

  

  bool operator < (tagNODE_QUERY_CONDITION const& condition)const
        {
            If(this.nodeType < condition.nodeType)
                returntrue;
            else if(this.nodeId < condition.nodeId)
                returntrue;
            else if(this.includeChild< condition.includeChild)
                returntrue;
            elseif(this.childDepth < condition.childDepth)
                returntrue;
            else if(this.includeData < condition.includeData)
                returntrue;
            returnfalse;
        }