结构体的内存对齐

结构体内存对齐有两个主要原因

1. 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。

2. 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。

总体来说，结构体内存对齐是拿空间换时间的做法。

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那么，如何计算呢？

我们先看内存对齐规则

• 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
• 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。 对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。 VS中默认的值为8 Linux中没有默认对齐数，对齐数就是成员自身的大小
• 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍
• 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整 体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

 现在我们来看一道题

#include <stdio.h>

struct s1
{
	char c1;
	int c2;
	char c3;
};

int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(struct s1));
	return 0;
}

很多人第一次算出来的答案是9，但实际上答案是12

为什么呢？

因为结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍

在这道题中为4，而一开始算出来的9不符合，故还要浪费掉一点空间才能满足条件。

那在设计结构体的时候，如何做到既要满足对齐，又要节省空间呢？

让占用空间小的成员尽量集中在一起。

 这样同样的三个变量，占用的内存却减少了。

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结构在对齐方式不合适的时候，我们可以自己更改默认对齐数。

 使用#pragma 这个预处理指令，可以改变我们的默认对齐数。

还是一样的例子，我们将默认对齐数改为1后得到的答案为6。

所以，当我们发现结构在对齐方式不合适的时候，可以修改默认对齐数。