结构体的内存空间分配及字节对齐

关于内存对齐
一：
1.什么是内存对齐
假设我们同时声明两个变量：
char a;
short b;
用&（取地址符号）观察变量a,
b的地址的话，我们会发现（以16位CPU为例）：
如果a的地址是0x0000，那么b的地址将会是0x0002或者是0x0004。
那么就出现这样一个问题：0x0001这个地址没有被使用，那它干什么去了？答案就是它确实没被使用。因为CPU每次都是从以2字节（16位CPU）或是4字节（32位CPU）的整数倍的内存地址中读进数据的。如果变量b的地址是0x0001的话，那么CPU就需要先从0x0000中读取一个short，取它的高8位放入b的低8位，然后再从0x0002中读取下一个short，取它的低8位放入b的高8位中，这样的话，为了获得b的值，CPU需要进行了两次读操作。

但是如果b的地址为0x0002，那么CPU只需一次读操作就可以获得b的值了。所以编译器为了优化代码，往往会根据变量的大小，将其指定到合适的位置，即称为内存对齐（对变量b做内存对齐，a、b之间的内存被浪费，a并未多占内存）。

2.结构体内存对齐规则
结构体所占用的内存与其成员在结构体中的声明顺序有关，其成员的内存对齐规则如下：
（1）每个成员分别按自己的对齐字节数和PPB（指定的对齐字节数，32位机默认为4）两个字节数最小的那个对齐，这样可以最小化长度。
（2）复杂类型(如结构)的默认对齐方式是它最长的成员的对齐方式，这样在成员是复杂类型时，可以最小化长度。
（3）结构体对齐后的长度必须是成员中最大的对齐参数（PPB）的整数倍，这样在处理数组时可以保证每一项都边界对齐。
（4）计算结构体的内存大小时，应该列出每个成员的偏移地址，则其长度=最后一个成员的偏移地址+最后一个成员数的长度+最后一个成员的调整参数（考虑PPB）。