結構體的內存對齊是一個特別熱門的知識點！

引例

#include<iostream>
using namespace std;
struct S
{
	char c;		// 1
	int a;		// 4
	char d;		// 1
};
int main()
{
	struct S s = { 'a',2,'y'};
	cout << sizeof(struct S) << endl;// 12
	cout << sizeof(s) << endl; 		 // 12
	return 0;
}

結構體內存對齊規(guī)則

1. 結構體的第一個變量，永遠放在結構體起始位置偏移量為0的地方。

2. 結構體成員從第二個成員開始，剩下的成員總是放在偏移量為一個對齊數(shù)的整數(shù)倍處。 對齊數(shù)=編譯器默認的對齊數(shù)與變量自身大小的較小值(VS的默認對齊數(shù)是8,Linux沒有默認對齊數(shù))

3. 結構體的總大小，必須是結構體各個成員中最大對齊數(shù)的整數(shù)倍

4. 如果嵌套了結構體的情況，嵌套的結構體對齊到自己的最大對齊數(shù)的整數(shù)倍處，結構體的整體大小就是所有最大對齊數(shù)( 含嵌套結構體的對齊數(shù))的整數(shù)倍。

滿足第一點：

滿足第二點：

滿足第三步：

為了滿足第三點，我們要內存對齊，結構體的總大小必須是4的倍數(shù)，現(xiàn)在只有12能夠滿足要求了。

但是我們存在著一些空間的浪費啊！

那么為什么要有內存對齊呢

大部分的參考資料都是如是說的：

平臺原因(移植原因)：

不是所有的硬件平臺都能訪問任意地址上的任意數(shù)據(jù)的；某些硬件平臺只能在某些地址處取某些特定類型的數(shù)據(jù)，否則拋出硬件異常。

性能原因：

數(shù)據(jù)結構(尤其是棧)應該盡可能地在自然邊界上對齊。 原因在于，為了訪問未對齊的內存，處理器需要作兩次內存訪問；而對齊的內存訪問僅需要一次訪問。

例如：某些場景下一次只能讀取4byte空間：對比對齊和不對齊，可能讀取數(shù)據(jù)就可能出錯。

總體來說：

結構體的內存對齊是拿空間來換取時間的做法。

如何優(yōu)化

 那在設計結構體的時候，我們既要滿足對齊，又要節(jié)省空間，如何做到呢？ 那就是讓占用空間小的成員盡量集中在一起。

//例如：
struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
struct S2
{
	char c1;
	char c2;
	int i;
};

S1和S2類型的成員一模一樣，但是S1和S2所占空間的大小有了一些區(qū)別。

修改默認對齊數(shù)

用#pragma修改默認對齊數(shù)

#include <stdio.h>
#pragma pack(8)//設置默認對齊數(shù)為8
struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消設置的默認對齊數(shù)，還原為默認
#pragma pack(1)//設置默認對齊數(shù)為1
struct S2
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消設置的默認對齊數(shù)，還原為默認
int main()
{
	//輸出的結果是什么？
	printf("%d\n", sizeof(struct S1));
	printf("%d\n", sizeof(struct S2));
	return 0;
}

結論：

結構在對齊方式不合適的時候，我么可以自己更改默認對齊數(shù)。

到此這篇關于C語言詳細分析結構體的內存對齊規(guī)則的文章就介紹到這了,更多相關C語言內存對齊內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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