C/C++：#pragma pack(1)

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本文深入探讨了内存对齐规则及其对程序性能的影响，详细解释了在C++中union和struct类型的内存布局原理，包括如何使用pragma pack指令来调整对齐方式，以及对齐在不同情况下的意义。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

对齐规则：
$每个变量相对起始位置的偏移量必须是该变量类型大小的整数倍！{\red{每个变量相对起始位置的偏移量必须是该变量类型大小的整数倍！}}$

对于union，CPU默认按最短成员对齐：

union u{
    double a;
    int b;
};
union u1{
    char a[13];
    int b;
};
union u2{
    char a[13];
    char b;
};
int main(){
    cout<<sizeof(u)<<endl;
    cout<<sizeof(u1)<<endl;
    cout<<sizeof(u2)<<endl;
    return 0;
}

$输出:{\orange{输出:}}$ 8 16 13

union成员共享内存，并以最小成员对齐，不足补齐，故union可以用来判断CPU大小端。

对于struct，按规则对齐，最后大小必须是最大成员的整数倍：

struct s{
    char c;
    short s1;
    short s2;
    int i;
};
struct s1{
    char c;
    int i;
};
struct s2{
    char c;
    short s1;
    int i;
};
struct s3{
    char c;
    int i;
    short s1;
};
int main(){
    cout<<sizeof(s)<<endl;
    cout<<sizeof(s1)<<endl;
    cout<<sizeof(s2)<<endl;
    cout<<sizeof(s3)<<endl;
    return 0;
}

$output:{\orange{output:}}$ 12 8 8 12

$pack{\red{pragma\ pack}}$ 修改CPU对齐方式

#pragma pack(1)

struct s{
    char c;
    short s1;
    short s2;
    int i;
};
struct s1{
    char c;
    int i;
};
struct s2{
    char c;
    short s1;
    int i;
};
struct s3{
    char c;
    int i;
    short s1;
};
int main(){
    cout<<sizeof(s)<<endl;
    cout<<sizeof(s1)<<endl;
    cout<<sizeof(s2)<<endl;
    cout<<sizeof(s3)<<endl;
    return 0;
}

$Output:{\orange{Output:}}$ 9 5 7 7

规则：

pragma(n)，n必须是1，2，4，8，若不是则按默认

内存对齐的意义：