C语言内存对齐

内存对齐

内存对齐作用

平台原因(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的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
性能原因：数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。

结构体内存对齐

结构体对齐三大原则：

对于结构体的各个成员，第一个成员的偏移量是0；
其他成员变量要对齐到有效对齐数的整数倍的地址处，有效对齐数=min{该成员大小，编译器默认对齐数(可由#pragma pack(n)，n=1,2,4,8,16 修改) }的最小整数倍。

总体对齐时,字节大小是min{所有成员中自身对齐值最大的, 指定对齐值} 的整数倍。

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>#pragma pack(8) // 先修改默认默认对齐数为8struct demos{uint16_t a; // 2char b;     // 1double c;   // 8int d;      // 4
};int main() {struct demos d;printf("offset a: %d\n", (void *)&d.a-(void *)&d);printf("offset b: %d\n", (void *)&d.b-(void *)&d);printf("offset c: %d\n", (void *)&d.c-(void *)&d);printf("offset d: %d\n", (void *)&d.d-(void *)&d);       printf("size: %d\n", sizeof(d));return 0;
}

// 运行结果
offset a: 0    // 第一个变量，偏移值0
offset b: 2    // char，长1，偏移值=min{1,默认对齐数}的整数倍，0,1位已经被a占了，则选择1*2=2位
offset c: 8    // double，长8，偏移值=min{8,默认对齐数}的整数倍，3位之前已经被a，b占了，则选择8*1=8位
offset d: 16   // int，长4，偏移值=min{4,默认对齐数}的整数倍，16位之前位已经被a占了，则选择4*4=16位
size: 24       // 截止d的末尾，占用了20位，但是总体对齐大小为：min{所有成员中自身对齐值最大的, 指定对齐值}的整数倍，即8的整数倍，20向上取整就是24