结构体的大小——结构体对齐问题

C语言中，基本数据类型与操作系统有关（虽然直接与编译器相关），基本没有什么变化。比如在32位操作系统中，int占4个字节，long占4个字节，char占1个字节，double占8个字节。但是结构体的大小并不只与操作系统有关了，与编译器有比较大的关系。
不同的编译器有不同的对齐方式，下面以32为linux下gcc4.6为例，分析一下gcc中结构体对齐的问题。

C中可以使用#pragma pack(n)来手动设定对齐数值。gcc默认是4，即按照4字节对齐。一般有如下的对齐规则：
1、结构体的第一个数据成员的相对位置为0，后续数据成员按n指定的值和该数据成员自身大小中较小的那个进行对齐。
2、不仅需要数据成员对齐，结构体本身也需要对齐。按照n的值和结构体数据成员中最长的长度中较小的进行对齐。结构体本身对齐即结构体最终的大小须是对齐数值的倍数，且不小于所有数据成员对齐之后的和。
对齐也即意味着数据的相对地址开始值须是对齐数值的倍数。

struct test {
    int i;//4
    char c;//1
    long l;//4
    double d;//8
}

i占4字节，c占1字节，l占4字节，d占8字节，使用默认对齐数值4。按照第一条规则，对于i，4=n，按4对齐，则i占据[0,3]；对于c，1<n，按1对齐，则c占据[4]；对于l，4=n，按4对齐，则l占据[8-11]；对于d，8>n，按n=4对齐，则d占据[12-19]。至此数据成员对齐完毕，占据了[0-19]共20个字节。
接着按照规则2进行结构体本身的对齐。结构体数据成员中最大的是d，占了8个字节，n默认为4，故按照最小值4进行对齐。12是4的倍数，且最接近数据成员大小之和。故此结构体最终的大小是20。
#pragma pack(n)中n的值之可能是1、2、4。可以用3试一下，编译器回报错。如果用8，编译器不会报错，但是按照规则计算的大小与实际的大小不一致，因为gcc又按照默认的4进行对齐了，可以测试一下，这里不再赘述。
n=1,n=2的情况与n=4的情况类似，按照规则对齐即可，略。