C語言位元組對齊（記憶體對齊）

1）平台原因（移植原因）：不是所有的硬體平台都能訪問任意位址上的任意資料，某些硬體平台只能在某些位址處取某些特定型別的資料，否則丟擲硬體異常

2）硬體原因：經過記憶體對齊之後，cpu的記憶體訪問速度大大提公升。

1. 對齊原則：

【原則1】資料成員對齊規則：結構(struct)(或聯合(union))的資料成員，第乙個資料成員放在offset為0的地方，以後每個資料成員的對齊按照#pragma pack指定的數值和這個資料成員自身長度中，比較小的那個進行。

【原則2】結構(或聯合)的整體對齊規則：在資料成員完成各自對齊之後，結構(或聯合)本身也要進行對齊，對齊將按照#pragma pack指定的數值和結構(或聯合)最大資料成員長度中，比較小的那個進行。

【原則3】結構體作為成員：如果乙個結構裡有某些結構體成員，則結構體成員要從其內部最大元素大小的整數倍位址開始儲存。

備註：陣列成員按長度按陣列型別長度計算，如char t[9],在第1步中資料自身長度按1算，累加結構體時長度為9；第2步中，找最大資料長度時，如果結構體t有複雜型別成員a，該a成員的長度為該複雜型別成員a的最大成員長度。

小結：當#pragma pack的n值等於或超過所有資料成員長度的時候，這個n值的大小將不產生任何效果。

【注意】（對齊位數跟處理器位數和編譯器都有關）vs, vc等編譯器預設是#pragma pack(8)，所以測試我們的規則會正常；注意gcc預設是#pragma pack(4)，並且gcc只支援1,2,4對齊。套用三原則裡計算的對齊值是不能大於#pragma pack指定的n值。

2. 自然對齊：存放變數的位址要是該變數資料型別大小的整數倍。如：存放int型資料的位址一定要是4的倍數，存放short型資料的位址一定要是2的倍數。

3. 改變預設的對界條件(指定對界)：

例1：

#pragma pack(1)
struct aa 
;#pragma pack()

結果：8個位元組

例2：

#pragma pack(2)
struct aa
;#pragma pack()

結果：10個位元組

例3：

#pragma pack(4)
struct aa 
;#pragma pack()

結果：12個位元組

例4：

#pragma pack(8)
struct aa 
;#pragma pack()

結果：12個位元組　　

例5：

struct ee  //8個位元組對齊
; //整體對齊係數 = min((max(int,short,char), 8) = 4，將記憶體大小由17補齊到4的整數倍20
char d; //長度1 < 8 按1對齊；偏移量為21；存放位置區間[21]
//整體對齊係數 = min((max(int,short,char), 8) = 4，將記憶體大小由21補齊到4的整數倍24
; //整體對齊係數 = min((max(int,double,float), 8) = 8，將記憶體大小由28補齊到8的整數倍32
};

**1：

#include typedef struct
testlength1;
int length1 = sizeof(testlength1); //4個位元組對齊，占用位元組1111 1011 1000,length = 12
typedef struct
testlength2; 
int length2 = sizeof(testlength2); //4個位元組對齊，占用位元組1011 1111 1000,length = 12
typedef struct
testlength3;
int length3 = sizeof(testlength3); //4個位元組對齊，占用位元組1100 1111 1100,length = 12
typedef struct 
testlength4;
int length4 = sizeof(testlength4); //4個位元組對齊，占用位元組1111 1111,length = 8
int main(void)

vs2017輸出結果：

**2：

#include #pragma pack(2)
typedef struct
testlength1;
int length1 = sizeof(testlength1); //2個位元組對齊，占用位元組11 11 10 11 10,length = 10
typedef struct
testlength2;
int length2 = sizeof(testlength2); //2個位元組對齊，占用位元組10 11 11 11 10,length = 10
typedef struct
testlength3;
int length3 = sizeof(testlength3); //2個位元組對齊，占用位元組11 11 11 11,length = 8
typedef struct
testlength4;
int length4 = sizeof(testlength4); //2個位元組對齊，占用位元組11 11 11 11,length = 8
int main(void)

vs2017輸出結果：

vs2017輸出結果： 48 24

**4:

#includeusing namespace std;
#pragma pack(2)
typedef struct bb
bb;typedef struct aa
aa;int main()

vs2017輸出結果：32 16　

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