C语言中结构体的内存对齐规则讲解

1.结构体的内存对齐规则

1.第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。

2.其他成员变量都放在对齐数（成员的大小和默认对齐数的较小值）的整数倍的地址处。

对齐数=编译器默认的一个对齐数与该成员大小的较小值。（VS中默认的对齐数是8）

3.结构体总大小为最大对齐数(每个成员变量都有一个对齐数 )的整数倍。

4.如果嵌套了结构体的情况,嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处,结构体的整体大小就是所有最大对齐数(含嵌套结构体的对齐数)的整数倍。

2.例子

1、例一

2、例二

3.为什么存在内存对齐

参考了大部分资料，大部分都这么说：

1.平台原因（移植问题）： 不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。

2.性能原因： 数据结构（尤其是栈）应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。

总的来说：

结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法

既然这样，那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，如何做到：让占用空间小的成员尽量集中在一起。 如：

#include<stdio.h>
struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
}
struct S2//优化后
{
	char c1;
	char c2;
	int i;
}

4.如何修改默认对齐数

我们见过了 #pragma这个预处理指令，这里我们再次使用，可以改变我们的默认对齐数

#include<stdio.h>
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
	char c1;
	char c2;
	int i;
}
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认值
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
	char c1;
	char c2;
	int i;
}