第二天：字节对齐

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一：.h和.cpp的区别
.h包括IDE的库文件和自己写的头文件，有函数和类的声明。
.cpp是源码文件，有函数的实现。编译的时候.h文件起到连接的作用。

二：int，long int，short int所占字节
16位编译器，32和64位有不同标注再中括号中：
char：1个字节
short int：2个字节
int：2个字节 【32和64位是4个字节】
float：4个字节
double：8个字节
long：4个字节 【64位是8个字节】
long long：8个字节
char*(即指针变量): 2个字节 【32位是4个字节（32位的寻址空间是2^32, 即32个bit。同理64位编译器是8个字节）】

参考原文：http://blog.sina.com.cn/s/blog_693ac9f60100q613.html

三：字节对齐

• 1.抛出问题
  struct{int a; char b;}的大小是多少？答案是8。
• 2.分析问题
  首先，每种类型的变量的默认对齐长度都是自己的变量长度，比如：char占一个字节，那么对齐长度就是一个字节，int占四个字节，对齐长度就是四个字节，double占八个字节，对齐长度就是8。int的对齐长度为4的实际意义是，int变量必须存储在四的倍数的地址上。
  那么对于struct{char b; int a}，其长度是8，因为b虽然只占用1个字节，但是a必须从4的倍数开始存储，因此b后面的3个字节都废掉了。因此一共需要8个字节才能把b和a存下来。
  那么对于struct{int a; char b}，其长度还是8！晕菜了！原因如下：
  字节对齐的细节和编译器实现相关，但一般而言，满足三个准则：
  1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除。
  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）。
  规则1是控制结构体变量的首地址的，与结构体变量的长度没关系。
  规则2是控制结构体内每个变量的相对地址的，与结构体变量的长度有关系。
  规则3是控制结构体总体长度的，与结构体变量的长度有关系。
  正是由于第三条规则，结构体的长度必须是其最长的变量长度的整数倍，因此在上面的例子中，必须是4的整数倍，因此，是8。
  如果结构体里面嵌套结构体就要注意了，结构体变量的起始地址只是其内部最宽的基本类型的整数倍，而非结构体自身的整数倍，外面结构体的长度，也仅仅是里面最宽的基本类型的长度倍数。
  比如：

struct S1 {
  char c;  // 1个字节
  int i;   // 前面空3个字节，占用4个字节
}; // 刚好8个字节，是4的倍数 
struct S2 { 
  char c1; // 1个字节
  S1 s;  // 前面空3个字节，而不是空7个字节，占用8个字节
  char c2; // 占用1个字节 
}; // 一共13个字节，要成为4的倍数，后面增加3个字节，成为16个字节

• 3.字节对齐的原因
  ·效率原因，某些平台每次都是从偶地址读数据，如果一个int型（假设为32位系统）如果存放在偶地址开始的地方，那么一个读周期就可以读出这32bit，而如果存放在奇地址开始的地方，就需要2个读周期，并对两次读出的结果的高低字节进行拼凑才能得到该32bit数据。显然在读取效率上下降很多。
• 4.字节对齐的隐患
  不合理设置变量定义的顺序，可能浪费内存

struct S1 { // 长度为16
    char a;
    int b;
    char c;
    int d;
}
struct S2 { // 长度为12
    char a;
    char c;
    int b;
    int d;   
}

·更多的是在对地址运算时，没有考虑的字节对齐问题

char a;
int b;
int *pb = &a+1; //这样a的地址加1，并不是b的地址，实际上，这行代码，在编译时就出现了ERROR，因为不能把char *的地址赋值给int *的变量

• 5.参考文章

字节对齐原文作者：
http://www.cnblogs.com/pangxiaodong/archive/2011/05/20/2052049.html
结构体字节对齐问题：
http://blogold.chinaunix.net/u1/49467/showart_424793.html
字节的对齐原理：http://zhengyueyatou.blog.sohu.com/64814717.html