对象的内存：对象大小 = 成员变量大小之和 + padding

“对象的内存 = 所有成员变量的内存大小之和”

但实际上，这个说法只对了一半，还缺了一个关键因素 —— 内存对齐（alignment）和填充（padding）。

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✅ 先来个直观例子说明

struct A {
    char a;   // 1 字节
    int b;    // 4 字节
};

你可能觉得：1（char）+ 4（int） = 5 字节

但实际上：

std::cout << sizeof(A) << std::endl; // 输出可能是 8

为什么？因为内存对齐。

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🧠 为什么会“多出来”？

C++ 中结构体按 最大成员类型的对齐要求 自动插入 padding

对于上面的例子：

成员	偏移	大小	说明
a	0	1	char 占 1 字节
pad	1–3	3	为了让 int b 对齐到 4 字节地址
b	4	4	int 占 4 字节
总计		8	最终结构体大小是 8 字节

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📐 内存对齐规则总结

• 每个成员变量的地址必须是它对齐大小的整数倍
• 整个结构体的大小必须是最大对齐单位的整数倍
• 编译器可能在结构体末尾也加 padding 以满足数组连续性

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✅ 所以：对象大小 = 成员变量大小之和 + padding

你可以用下面代码来“看”每个成员的偏移：

#include <iostream>
#include <cstddef>

struct A {
    char a;
    int b;
};

int main() {
    std::cout << "sizeof(A) = " << sizeof(A) << std::endl;
    std::cout << "offset of a = " << offsetof(A, a) << std::endl;
    std::cout << "offset of b = " << offsetof(A, b) << std::endl;
}

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📌 如何减少内存？

1. 调整成员顺序（小的放后面）

struct B {
    int b;
    char a;
}; // 比 struct A 紧凑一些

2. 使用 #pragma pack(1)（小心效率降低！）

#pragma pack(push, 1)
struct Packed {
    char a;
    int b;
};
#pragma pack(pop)

3. C++20 可用 [[no_unique_address]] 减少空类占用空间（用于模板）

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✅ 总结重点

概念	说明
成员变量内存之和	是理论最小值，但通常不等于实际大小
实际对象大小	= 成员内存之和 + 对齐 padding
查看偏移用什么？	offsetof() 查看字段偏移
怎么调小对象大小？	调整成员顺序、pack 指令、位域/union 等

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