计算结构体大小

要计算出结构体的大小，首先我们要了解对齐规则

对齐规则：

        1：结构体的第⼀个成员对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处

        2：其他成员变量要对⻬到某个数字（对⻬数）的整数倍的地址处。

              对⻬数 = 编译器默认的⼀个对⻬数与该成员变量⼤⼩的较⼩值。

               ——vs中默认的值为8

               ——Linux中gcc没有默认对⻬数，对⻬数就是成员⾃⾝的⼤⼩

        3：结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数（结构体中每个成员变量都有⼀个对⻬数，所有对⻬数中最⼤的）的 整数倍。

        4：如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对⻬到⾃⼰的成员中最⼤对⻬数的整数倍处，结构体的整体⼤⼩就是所有最⼤对⻬数（含嵌套结构体中成员的对⻬数）的整数倍。

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例1：

 上面列举了一个例子，最终的结果是S1的大小是12，而S2的大小是8，这就是因为存在内存对齐。

S1：char c1在起始位置占用1个字节

        int i(对齐数=vs中默认的值8和int变量大小4这二者中的较小值=4)，由于对齐规则2所以要对齐到4的整数倍的地址处就要浪费3个字节

        char c2跟在int i后面占用1个字节

        目前占用了1+3+4+1=9个字节

        由于对齐规则3，需要是结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数的整数倍，该结构体中最大对齐数是4，而9不是4的整数倍，因此还需要浪费3个字节去补齐。因此最终占用12个字节。

S2：char c1在起始位置占用1个字节

        char c2也占用1个字节

        int i由于对齐规则2要对齐到4的整数倍所以要浪费2个字节后再占用4个字节

        目前占用了1+1+2+4=8个字节

        由于符合了对齐规则3，因此不需要再占用额外的字节，最终占用了8个字节

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若已知S3占16个字节求S4的大小？

S4:char c1在起始位置占用1个字节

      由于对齐规则4，在嵌套了结构体S3的情况下，需要对齐S3成员中的最大对齐数，也就是double d的对齐数8，因此需要浪费7个字节，在对齐后占用16个字节。

        然后继续根据对齐规则2和对齐规则3，最终算出结构体S4占用了32个字节

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为什么存在内存对齐？

由于这是一篇主要讲述计算内存大小的文章，我就不过多赘述了。

主要原因有两个

1.平台原因：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定 类型的数据，否则抛出硬件异常。

2.性能原因：数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在⾃然边界上对⻬。原因在于，为了访问未对⻬的内存，处理器需要 作两次内存访问；⽽对⻬的内存访问仅需要⼀次访问。

总体来说：结构体的内存对⻬是拿空间来换取时间的做法。