字节对齐的原因

什么是字节对齐？

变量存取地址为在它所属类型的倍数的地址单元上，例如double要放在8的倍数的地址上，int要放在4的倍数的地址上…

字节对齐的原因

这样做的原因是，内存的存取并不是按照1个字节，而是按照计算机位数对应的字节来访问，例如：在32位机器上，每次访问4个字节，64位机器上，每次访问8字节。如果按照字节对齐的方式，访问数据速度更快。如果不按照字节对齐，则访问数据的周期数会增加。

字节对齐与字节不对齐的对比

这里以 32 位机器为例。

1. 访问周期

• 按照字节对齐，访问 double 数据，只需要 2 个指令周期，int 型变量只需要 1 个指令周期。
• 如果字节不对齐，访问 double 时则可能需要 3 个指令周期，而访问 short 型变量有可能需要 2 个指令周期。
  

2.存储空间

显然字节对齐会占用更大的存储空间，字节不对齐会节约空间。

3. 总结

字节对齐虽然占用更大的空间，但是它带来的是访问速度的提高，目前存储空间已经足够我们使用，我们更在意的是数据的访问速度。

字节对齐的设定

• #pragma pack(n) : 当n比自然边界大时，按照自然边界对齐。当n比自然边界小的时候，按照n对齐。
• attribute((aligned(m)))
• attribute((packed))
  

示例

uint64_t 自然边界为8字节，但是#pragma park 中的 n = 4< 8，所以按照n,即4字节对齐，所以f5放在地址12而非地址16处。