c++结构体内存对齐

结构体内存对齐

试试运行下面的例子

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

struct A{
    char c;
    int i;
};


struct B{
    char c; 
    int i;  
    double d; 
};


struct C{
    char c;
    int i;
    double d;
    char c1;
};

int main(){
    printf("sizeof(A): %d\n", sizeof(struct A));
    printf("sizeof(B): %d\n", sizeof(struct B));
    printf("sizeof(C): %d\n", sizeof(struct C));

    system("pause");
    return 0;
}

以上输出的结果并非实际成员占用的字节数，这就是结构体的内存对齐！

结构体内存对齐原因

1.移植原因

"不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据；某些硬件平台只能在某些特定地址处取某些特定的数据，否则就会抛出硬件异常"。也就是说在计算机在内存读取数据时，只能在规定的地址处读数据，而不是内存中任意地址都是可以读取的。

2. 效率原因

正是由于只能在特定的地址处读取数据，所以在访问一些数据时，对于访问未对齐的内存，处理器需要进行两次访问；而对于对齐的内存，只需要访问一次就可以。 其实这是一种以空间换时间的做法，但这种做法是值得的。

结构体对齐规则

1.第一个成员在结构体变量偏移量为0 的地址处，也就是第一个成员必须从头开始。

2.其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。对齐数为编译器默认的一个 对齐数与该成员大小中的较小值。vs中默认值是8 Linux默认值为4（可以通过#pragma pack (N) 修改,使用#pragma pack(show) 可以查看对齐值），但修改时N的取 值只能设置成1， 2，4，8，16.

3.结构体总大小为最大对齐数的整数倍。（每个成员变量都有自己的对齐数）

4.如果嵌套结构体，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是 所有最大对齐数（包含嵌套结构体的对齐数）的整数倍

结构体对齐示例