C語言 結構體內存對齊（計算結構體占用的位元組數）

struct s

;

結構體中的成員可以是不同的資料型別，成員按照定義時的順序依次儲存在連續的記憶體空間，和陣列不一樣的是，結構體的大小不是所有成員大小簡單的相加，需要考慮到系統在儲存結構體變數時的位址對齊問題。

vs編譯器預設對齊（#pragma pack(n)）的數值是8  linux下預設是4。

struct 是一種復合資料型別，其構成元素既可以是基本資料型別（如int、long、float 等）的變數，也可以是一些復合資料型別（如array、struct、union 等）的資料單元。對於結構體，編譯器會自動進行成員變數的對齊，以提高運算效率。預設情況下，編譯器為結構體的每個成員按其自然對界（natural alignment）條件分配空間。各個成員按照它們被宣告的順序在記憶體中順序儲存，第乙個成員的位址和整個結構的位址相同。

【注】自然對界(natural alignment)即預設對齊方式，是指按結構體的成員中size 最大的成員對齊。注：這裡的最大指整形資料，實型，結構體成員不在此例。見後面例項程式。

（1）結構體變數中成員的偏移量必須是成員大小的整數倍（0被認為是任何數的整數倍）（自然對界）、或者必須是指定對界的整數倍。

（2）結構體大小必須是所有成員大小的整數倍，也即所有成員大小的公倍數（自然對界）、或者指定對界的整數倍。

（1）展開後的結構體的第乙個成員的偏移量應當是被展開的結構體中最大的成員的整數倍。

（2）結構體大小必須是所有成員大小的整數倍，這裡所有成員計算的是展開後的成員，而不是將巢狀的結構體當做乙個整體。

【注】如果#pragma pack (n)中指定的n 大於結構體中最大成員的size，則其不起作用，結構體仍然按照size 最大的成員進行對界。

另外，gcc還有如下的一種方式：

__attribute((aligned (n)))，讓所作用的結構成員對齊在n位元組自然邊界上。如果結構中有成員的長度大於n，則按照最大成員的長度來對齊。

__attribute__ ((packed))，取消結構在編譯過程中的優化對齊，按照實際占用位元組數進行對齊。

（1）結構體變數中成員的偏移量必須是指定對界和成員大小相比較小的那個值的整數倍。

（2）結構體大小必須是指定對界和成員大小相比較小的那個值的整數倍。

（1）展開後的結構體的第乙個成員的偏移量應當是指定對界和成員大小相比較小的那個值的整數倍。

（2）結構體大小必須是指定對界和成員大小相比較小的那個值的整數倍。

struct s1

;printf("%d\n", sizeof(struct s1));

我們來看一下記憶體分布圖：

結果是12，來看一下過程？

但是整個結構體為了整體對齊，得是4的整數倍，所以c2後面補三個位元組，那麼總大小就是12個位元組空間。所以輸出結果是12。

看一下記憶體分布圖：

結果是32，分析：

struct s3佔16個位元組。（8、1+3、4）

struct s4中有三個成員變數：

所以是32。

#pragma pack(2)

struct s1
;printf("%d\n", sizeof(struct s1));

#pragma pack(2)

struct s2
;printf("%d\n", sizeof(struct s2));

總共佔8位元組。

（2）效能原因：

資料結構尤其是棧應該盡可能在自然邊界上對齊。原因在於，為了訪問未對齊的記憶體，處理器需要做兩次訪問記憶體;而對齊的記憶體訪問僅需要一次訪問。

缺點：無可厚非：這必然會存在效率問題，這是一種以空間換時間的做法，但這種做法是值得的

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