c语言之内存对齐

从结构体的长度问题说起

在学习结构体的时候，老师留下了一个很有意思的问题：

#include<stio.h>
#include<string>
struct Node
{
	char name;
	int string;
	char ssex;
	
};
int main()
{
	int size;
	size = sizeof(Node);
	printf("%d   ", size);
	system("pause");
	return 0;
}

很明显，我们是在求一个结构体所占的字节个数；如果没有接触到内存对齐的概念，大概率会脱口而出一个答案：6。因为char占一个字节，int占4个字节，1+4+1=6，所以结构体的所占字节大小是6。当然，这是错误的，当我们打开编译器编译运行的时候，发现结果给的是：12。而我们仅仅调换一下结构体中的顺序，

#include<stio.h>
#include<string>
struct Node
{
	char name;
	char ssex;
	int string;

};
int main()
{
	int size;
	size = sizeof(Node);
	printf("%d   ", size);
	system("pause");
	return 0;

此时编译器编译运行的时候，我们会发现，运行的结果又是：8；到底结果是如何出来的，值得探讨。

内存对齐规则

1)结构体变量的首地址是其最长基本类型成员的整数倍

2)结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍

3)结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍

具体规则摘自百度百科，直接根据以上规则来进行讲解吧。
对于以上第一个程序，由于结构体的第一个数据类型是char,毫无疑问，根据规则1，占1个字节，所以在此时结构体的字节数是1。而到了int型时，由于int占4个字节，根据规则2，则必须是由偏移量，使其长度是4的倍数开始，所以，增加了3个偏移量，从4开始，加上int所占的4个字节，结构体的长度来到了8。而到了最后一个char，所占字节个数是1，但是根据规则3，总得大小必须是最宽类型整数倍，所以从8开始的时候，毫无疑问需要加上1，以及3个偏移位，使其总长度来到12来保证3个规则全部满足。所以最终的结果来到了12。

而对于第二个程序，由于结构体的第一个数据类型是char,毫无疑问，根据规则1，占1个字节，所以在此时结构体的字节数是1，而第二个也是char，只需要继续加1即可，总长度来到了2，到了第三个int类型，因为int占4个字节，根据规则2，则必须是由偏移量，使其长度是4的倍数开始，所以，增加了2个偏移量，首地址来到了4，从4开始，加上int所占的4个字节，结构体的长度来到了8。
再来看个例子：

#include<stdio.h>
#include<string>
struct Date
{
	char dada;
	int name;
	int score;  
};
struct node
{
	char name;
	char sddd;
	char ssex;
	int daef; 
	Date vie; 
	double dae;  
};
int main()
{
	int size;
	size = sizeof(node);
	printf("%d   ", size);
	system("pause");
	return 0;
}

我们依然使用上述规则，从main函数自上从下开始，首先是3个char型，字节个数来到了3。而接下来的int根据以上规则，偏移一个偏移量，从4开始，加上本身的4个字节，总长度来到8。然后又遇到了一个结构体变量，目光转到前面结构体Date中，首先是char，长度来到了1，又是int，首先偏移3来到4，再加上4个字节，长度来到了8，最后再加上一个int来到了12，所以Date的总长度是12，最宽是4.所以，node中的字节数从8开始，加上12，总长度是20,。由于最后一个是double，长度为8，所以需要总长度偏移4，来到24，再加上8.所以node的总字节数是：32.