C/C++字节对齐

一、问题？

在进入正题之前首先看一下下面的一个简单例子，对于C++的这样两个结构体：

struct SizeLength1               struct SizeLength2

{                                {

    int a;                           char b;

    char b;                          int a;

    short c;                         short c;

};                               };

这两个结构体一模一样，只是顺序变了一下。对于这两个结构体我们对他们的大小进行一下计算。

int size1 = sizeof(SizeLength1);

int size2 = sizeof(SizeLength2);

在window 32位下运行结果发现：size1 = 8, size2 = 12。由此可以看出虽然两个结构体的元素相同，但是顺序不一样，结构体所占的字节数也不一样，这就引发出我们下面需要讨论的问题了：字节对齐。

二、为什么需要字节对齐？

为什么需要字节对齐呢？原因就是为了加快计算机的计算速度，比如window 32位的系统，考虑到计算机的指令存取周期，每次读取4字节，我们按照四字节对齐就加快的数据的存取速度，否则就得多花指令周期。字节对齐原则：结构体默认的字节对齐一般满足三个准则：

（1）结构体变量的首地址能够被其最宽的基本类型成员所整除。

（2）结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员自身大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节（internal adding）。

（3）结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节（trailing padding）。

三、指定字节对齐

指定字节对齐，意思是指使用了宏 #pragma pack(n)来指定的对齐值(n = 1, 2, 4...)。

例子：

#pragma pack(push)    // 压栈保存
#pragma pack(1)         // 设置1字节对齐
struc SizeLength
{
    char b;
    int a;
    short c;
};
#pragma pack(pop)    // 恢复先前设置

现在我们在对这个结构体进行大小计算：size3 = sizeof(SizeLength);  size3 = 7， 现在我们按照1字节对齐方式进行排列。因此我们计算的结构体大小，实际上就是结构体每个元素的大小的和。

除此设置对齐以外，还有 __attribute__ 方式可以设置对齐方式。具体方法请参考：

http://blog.chinaunix.net/uid-21830881-id-1813965.html

http://blog.163.com/tyw_andy/blog/static/11679021200910635047652/