结构体内存对齐

关于结构体内存对齐的问题，最直观的体现是在计算结构体大小的时候。在32位平台下，vs的默认对齐数是4字节，但是在64位平台下，vs的默认对齐数是8字节。

接下来我们通过一个简单的例子来说明结构体内存对齐的问题。

#include<stdio.h>

int main()
{
	struct A
	{
		char a;
		char b;
		double c;
	}s1;

	struct B
	{
		char a;
		double c;
		char b;
	}s2;

	printf("%d\n", sizeof(s1));
	printf("%d\n", sizeof(s2));
	return 0;
}

可能有的人会以为这两个计算结果是一样的，其实结果恰恰相反。

结构体A的大小为16个字节，B为24个字节。

那么内存对齐为什么会存在呢，它又有什么规律？？？

结构体内存对齐的规律：

1. 第一个成员再与结构体变量偏移量为0的地址处（结构体的第一个成员默认对齐）。
2. 其他成员要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。其中 对齐数 = 编译器默认的对齐数与该成员大小的较小值。
3. 结构体总大小为最大对齐数（每一个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

为什么存在内存对齐？

（1）方便移植，因为不是所有的硬件平台都能任意访问任意地址上的任意数据，某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则会抛出硬件异常。
（2）有利于性能的提升，如果内存没有对齐，处理器需要做两次内存访问；而对齐的内存的访问仅需要一次。所以数据结构应该尽可能的在自然边界上对齐。
（3）内存对齐实质上是一种以空间换区取时间的做法，因此在设计结构体的时候，应该既要满足对齐，又要节省空间，可以采取让占用空间小的成员尽可能的其中在一起。

接下来我们通过几个例子来看一下内存对齐：

    struct S1 
	{
		char a;
		//a偏移量为0的地方，占用一个字节
		int b;
		//此时的偏移量地址为1，b变量占四个字节，不满足规则二，1不是4的整数倍
		//因此偏移量地址移到4处，占用四个字节
		char c;
		//此时的偏移量地址为8，c变量占一个字节，满足规则二，8是1的整数倍
	};
	//此时的结构体变量占9个字节，该结构体的最大对齐数为4
	//根据规则三可得该结构体的大小为12


	struct S2 
	{
		char c1;		//1
		char c2;		//1
		int i;			//4
	};					//8

	struct S3 
	{
		double d;		//8
		char c;			//1
		int i;			//4
	};					//16

	struct S4 
	{
		char c1;		//1
		struct S3 s;	//16
		double d;		//8
	};					//32

//根据内存对齐的规律推算。