C/C++内存对齐

咕咕嘎嘎10242025-12-08 12:51

注:以下在32位情况下讨论

先看现象，有这么几行代码

复制代码

#include<stdio.h>
struct test{
int a;
char b;
int c;
}typedef test;
int main(){
    int cnt=sizeof(test);
    printf("%d",cnt);
    return 0;
}

在我们不知道内存对齐前，很可能认为结构体大小是4+1+4=9，可实际结果是12

为什么会造成这样的现象？那就需要了解结构体的内存对齐了

首先，先列出内存对齐的规则

结构体的首个成员始终从结构体变量的起始位置（偏移量为0）开始存储
其余成员变量需按其对齐数的整数倍地址进行存储
- 对齐数取值为：编译器默认对齐数与该成员类型大小的较小值
- Visual Studio 默认对齐数为8
- Linux GCC 无默认对齐数，直接使用成员自身大小作为对齐数
结构体总大小必须是最大成员对齐数的整数倍
对于嵌套结构体的情况：
- 嵌套的结构体按其成员中的最大对齐数进行对齐
- 整个结构体的大小须为所有对齐数（包括嵌套结构体成员的对齐数）中最大值的整数倍

也就是说结构体内三个变量的地址并不是连续的，而是4+4+4=12，并未想当然的4+1+4=9

首先内存对齐的直接目的就是为了提高 cpu的效率，cpu一次性读取4个字节，当读取变量c时，会产生一个很dan疼的事，4+4+1变成这样读取，也就是 c的前三个字节和最后一个字节没有一起读取，所以要分两次读取导致cpu读取效率下降，也就是为什么需要内存对齐最直接最主要的原因。

内存对齐结果如下