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本文所有内容在建立在一个前提下：使用VC编译器。着重点在于：VC的内存对齐准则；同样的数据， 不同的排列有不同的大小，另外在有虚函数或虚拟继承情况下又有如何影响？

内存对齐？！What？Why?

对于一台32位的机器来说如何才能发挥它的最佳存取效率呢？当然是每次都读4字节（32bit）（一个字节8位，一次读取4个字节，刚好满负荷读取）, 这样才可以让它的bus处于最高效率。实际上它也是这么做的，即使你只需要一个字节，它也是 读一个机器字长（这儿是32bit）。更重要的是，有的机器在存取或存储数据的时候它要求数据 必须是对齐的，何谓对齐？它要求数据的地址从4的倍数开始，如若不然，它就报错。还有的机 器它虽然不报错，但对于一个类似int变量，假如它横跨一个边界的两端，那么它将要进行两次 读取才能获得这个int值。比方它存储在地址为2~5的四个字节中，那么要读取这个int，将要 进行两次读取，第一次读取0~3四个字节，第二次读取4~7四个字节。但是如果我们把这个整 形的起始地址调整到0,4,8…呢？一次存取就够了！这种调整就是内存对齐了。我们也可以依次 类推到16位或64位的机器上。

边界该如何调整

对于32位的机器来说，它当然最渴望它的数据的大小都是4 Byte或者4的倍数Byte，这样它就能 最有效率的存取数据，当然如果数据小于4Byte,那也是没问题的。那么编译器要做的便是尽量满 足这个要求。

这两天我断续对VC做了一些实验，并总结如下三条准则，你要明白的是这并非来自微软的官方文 档，但我自以为这些准则或许不全但应该都是正确的：

• 变量存放的起始位置²应为变量的大小与规定对齐量¹中较小者的倍数。例如，假 设规定对齐量为4，那么char（1byte）变量应该存储在偏移量为1的倍数的地方，而整形变 量（4byte）则是从偏移量为4的倍数的地方，而double（8 byte）也同样应存储在偏移量为 4的倍数的地方，为什么不是8？因为规定对齐量默认值为4，而4 < 8。在VC中默认对齐量 为8，而非4。
• 结构体整体的大小也应该对齐，对齐依照规定对齐量与最大数据成员两者中较小的进行。
• Vptr影响对齐而VbcPoint(Virtual base class pointer)不影响。

一个实例

对于类T：

class T{char c;int i;double  d;};

将其sizeof输出后的大小为16，其内存布局如图T.变量c从偏移量为0开始存储，而整形i第一个 符号条件的偏移量为4，double型d的第一个符号条件的为8。整个对象的大小为16，不需要再进 行额外的对齐。

图T（类T 的内存布局） :

同样的数据，不同的大小

再看类L,它与T存储同样类型的数据，仅仅是顺序不同罢了，那么它sizeof输出的大小是多少呢?

类L:

class L{char c;double  d;int i;};

它sizeof后的结果或许会令你大吃一惊，或许不会（如果你有认真读前面的两条准则）。L sizeof后的结果是24！同样是一个int，一个char，一个double却整整多出了8个字节。这期间 发生了什么？我们依据前面两条规则来看看。C存储于0的位置，1~7都不能整除8，所以d存储 在8~15，16给i正好合适，i存储在16~19。总共花费了20个字节，抱歉不是8的倍数，还得补 齐4个。现在你可以看看图L的关于类L的内存布局，再比较一下类L和类T的内存布局。

图L(类L的布局)

我得出了这样一条并不权威的结论，因为我还没听有人这样说过：在声明数据成员的时候，将 最大字节数的变量放在最前面³,切忌不要将大小差距很大的类型交替声明。

Vptr影响对齐而VbcPoint(Virtual base class pointer)不影响

前面的实例只涉及前两条准则，现在我们来看看第三条的两个实例：

class X{char a;};
class Y: virtual public X{};

Y的大小为:a占一个字节，VbcPoint（我称他为虚基类指针）占四个字节。我们不论a与VbcPoint 的位置如何摆放，如果将VbcPoint等同于一个成员数据来看的话，sizeof(Y)都应该为8.实际上 它是5！就我目前的水平，我只能先将其解释为VbcPoint不参与对齐。

对于vptr这个问题则不存在：

class X{char a;virtual int vfc(){};}

sizeof（X）的大小确实为8.

关于#pragma pack(n)

用#pragma pack(n)改变规定对齐量试试。