内存地址对齐

本文探讨了32位机上的内存地址对齐问题,解释了内存构成和对齐规则。内存构成中提到,32位微处理器通常采用4组存储体,数据线一次读取32位。内存对齐包括数据成员对齐和整体对齐规则,对齐系数影响着结构体和联合的布局。举例说明了如何根据对齐规则计算结构体的大小,并指出malloc等函数返回的地址在不同系统上的对齐方式。

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做过一些内存地址对齐的题,总觉得理解的不是很清楚,于是决定研究一番,遂有此文。

本文以32位机来说明内存地址对齐问题。


内存构成

通常采用4组存储体,每组存储体存储一个字节。如下图所示,每组数据线对应一个存储体,共4组存储体,32位数据线。

给定一个地址后,一次性读取32位,即4个字节。


比如给定地址0x1004,则,数据X0,X1,X2,X3一起被读出来。然而,如果Y的四个字节以上述形式存放,

这样存放Y的地址为0x100D,此时,仍然是读取0x100C所指向的区域,读取到CPU后,扔掉第一块无用数据,

然后在读取0x1010指向的四块区域,然后扔掉后三块。

 


32 bit microprocessors do not use the address lines A1 and A0for addressing memory

即最低两位地址线不被使用,这样,寻址的时候忽略后两位。比如上述Y的寻址,Y的地址为0x100D,

忽略后两位,取0x100C。所以说如果请求的地址不是4的倍数,读取仍然按照4的倍数进行读取。


内存对齐

对齐定义:数据存储首地址是某个数K的倍数,这个K叫做“对齐系数”。

 

对齐系数:每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。程序员可以通过预编译命令

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