C/C++内存对齐

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

结构体对齐规则

首先,先列出内存对齐的规则

  1. 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
  2. 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
  3. 结构体总大小必须是最大成员对齐数的整数倍
  4. 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

为什么需要内存对齐?

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。

练习

内存对齐结果如下

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