字节对齐（struct 和 union）

理解C/C++中的字节对齐与struct、union

最新推荐文章于 2025-07-18 18:01:13 发布

董道不渝

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分类专栏：基础笔试基础文章标签：笔试基础

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本文介绍了C/C++中关于字节对齐的规则，包括数据成员按照其大小的整数倍对齐，结构体内部最大元素大小的整数倍开始存储，以及结构体总大小为最大成员的整数倍。同时，对比了结构体与联合体在对齐策略上的差异，联合体的大小是所有成员基本长度的最小公倍数。

在没有#pragma pack(n)宏的情况下，字节对齐应遵循以下三个基本原则：

1、数据成员对齐规则：结构体(struct)或联合体(union)的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小的整数倍开始。

2、结构体作为成员：如果一个结构里有某些结构体成员，则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储。

3、收尾工作：结构体的总大小，也就是sizeof的结果，必须是其内部最大成员的整数倍（若求结构体B的大小，B中包含结构体A，A中最大成员字节数为8，则B的大小必为8的整数倍）。

#include <iostream>
using namespace std;
//#pragma pack(1) //结果：sizeof(A) = 21, sizeof(B) = 37（1字节对齐，其实就是没有对齐规则）
//#pragma pack(2) //结果：sizeof(A) = 22, sizeof(B) = 38
//#pragma pack(4) //结果：sizeof(A) = 24, sizeof(B) = 44
//#pragma pack(8) //结果：sizeof(A) = 32, sizeof(B) = 56（VS编译器默认n是8）

typedef struct a
{
	int id;             //[0]....[3]，补齐[4]...[7]
	double weight;      //[8].....[15]（原则1）
	float height;       //[16]..[19]
	char gender;        //[20]，补齐[21]...[23]
	int IQ;             //[24]...[27]，总长要为８的整数倍，所以要补齐[28]...[31]（原则3）
}A;
typedef struct b
{
	char name[2];      //[0],[1]，补齐[2][3]
	int  id;           //[4]...[7]（原则1）
	double score;      //[8]....[15]　　　　
	short grade;       //[16],[17]，补齐[18]...[23]　　　　　　　　
	A a;               //[24]......[55]（原则2）
}B;
int main()
{
	cout << sizeof(A) << endl;//结果：32
	cout << sizeof(B) << endl;//结果：56（注意：B的大小不是A结构体大小的倍数）
	return 0;
}

另外，联合体的大小和结构体的不大一样，联合体的size是所包含的所有类型的基本长度的最小公倍数。

union DATA
{
	int a[5];
	double b;
	char c;
}D;

cout << sizeof(D) << endl;//结果：24