结构体内存对齐

什么是结构体内存对齐

结构体内存对齐是我们计算结构体大小时的重点

例（计算下方结构体）：

 struct S1 与 struct S2 的大小为少； 

我们知道 char 是 1个字节；int 是 4个字节；

 为什么struct S1和struct S2结构体中的类型相同却大小不一样呢？

 为什么 struct S1 ： a1-0  i-4  a2-8

             struct S2 ： a1-0  a2-1  i-4

结构体在内存中如何存储：

1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。

  

2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。 

VS中默认的值为8（现在使用的是VS）

先在char a2存储在8； 0-8是9个字节；但是：

3. 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。

 

因为结构体的大小需要是最大对齐数的整倍数，所以加上浪费的空间需要12个字节。

而S2中char a1指向0；char a2占用1个字节所以紧接着a1储存；int i 为4个字节 从4开始储存；

所以一共占用了8个字节；

 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. 平台原因(移植原因)： 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齐。 原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。

总体来说： 结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。让占用空间小的成员尽量集中在一起。