内存结构体对齐总结

结构体对齐目的：

1：访问速度：为了不让同一个变量（同时包括整个结构变量和结构体内部成员变量）分布在多个cache line上，然后两次访问内存。

2：平台限制：有些平台不能随意读取某个偏移的地址变量

如结构体：

struct AT
{
    char a;
    char b;
    int  c;
    char d;
};

因为cpu是以cacheline为单位读写内存的。如x86_64的cacheline的大小为8个字节共64位，利用这一特性我们能做什么优化呢？

1：结构体起始地址尽量是cacheline的整数倍。

2：结构体变量尽量是cacheline的整数倍。

3：结构体成员变量尽量是在同一个cacheline中。（特别是要访问连续的几个成员变量情况，可以一次性读入）

当然下面这种情况需要认为代码中避免的：如果两个成员变量被不同的core频繁修改的话（cache一致性维护代价非常高），那最好不要将这两个变量落到同一个cache line中。

从上面得出一个宗旨：同一个成员变量不要跨cache line：

具体做法：找到一个最小单位n，它取决于下面的最小值：

1：人为指定：#pragma pack指定的数值

2：cache line大小

3：结构体内部最大的基本数据类型成员

当确定好n时，之后的对齐规则是：

1：结构体变量起始地址为n的整数倍

2：结构体成员变量的地址规则：取min(自身大小，n大小)

a：当自身大小大于等于n时，那么地址为n的整数倍：如

#pragma pack(4)
struct s7
{
	char a;
	double d;
};
#pragma pack()
double为8，cacheline为8，指定为4；那么n为4；sizeof(s7)为12

b：当自身大小小于n时：那么为自身大小的的整数倍：如：

struct s5
{
	char a;
	char b;
	int  c;
	double d;
};
doube为8，cacheline为8,没有指定，那么n为8，sizeof（s5）为16

3：总长度为n的总数倍，如：

struct s6
{
	char a;
	char b;
	double d;
	int  c;
};
double为8，cacheline为8，那么n为8，sizeof(s6)为24

写代码的时候有一个宗旨：按所占字节大小从小到大排序。