首先由乙個程式引入話題： 1
//環境：
vc6 + windows sp2
2//程式13
#include 45
using
namespace
std;67
struct
st1 8;
1314
struct
st215;20
21int
main()
2227
程式的輸出結果為：
sizeof(st1) is 12
sizeof(st2) is 8
問題出來了，這兩個一樣的結構體，為什麼
sizeof
的時候大小不一樣呢？
本文的主要目的就是解釋明白這一問題。
記憶體對齊，正是因為記憶體對齊的影響，導致結果不同。
對於大多數的程式設計師來說，記憶體對齊基本上是透明的，這是編譯器該幹的活，編譯器為程式中的每個資料單元安排在合適的位置上，從而導致了相同的變數，不同宣告順序的結構體大小的不同。
那麼編譯器為什麼要進行記憶體對齊呢？程式
1中結構體按常理來理解
sizeof(st1)
和sizeof(st2)
結果都應該是7，
4(int) + 2(short) + 1(char) = 7
。經過記憶體對齊後，結構體的空間反而增大了。
在解釋記憶體對齊的作用前，先來看下記憶體對齊的規則：
1、對於結構的各個成員，第乙個成員位於偏移為
0的位置，以後每個資料成員的偏移量必須是
min(#pragma pack()
指定的數，這個資料成員的自身長度
) 的倍數。
2、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。
#pragma pack(n)
表示設定為
n位元組對齊。
vc6預設
8位元組對齊
以程式1為例解釋對齊的規則：
st1
：char
佔乙個位元組，起始偏移為0 ，
int 佔4
個位元組，
min(#pragma pack()
指定的數，這個資料成員的自身長度
) = 4
（vc6預設8
位元組對齊），所以
int按
4位元組對齊，起始偏移必須為
4的倍數，所以起始偏移為4，在
char
後編譯器會新增
3個位元組的額外位元組，不存放任意資料。
short佔2
個位元組，按
2位元組對齊，起始偏移為
8，正好是
2的倍數，無須新增額外位元組。到此規則
1的資料成員對齊結束，此時的記憶體狀態為：
o***|oooo|oo
0123 4567 89
（位址） （
x表示額外新增的位元組）
共佔10個位元組。還要繼續進行結構本身的對齊，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，
st1結構中最大資料成員長度為
int，佔
4位元組，而預設的
#pragma pack
指定的值為
8，所以結果本身按照
4位元組對齊，結構總大小必須為
4的倍數，需新增
2個額外位元組使結構的總大小為
12 。此時的記憶體狀態為：
o***|oooo|ooxx
0123 4567 89ab
（位址）
到此記憶體對齊結束。
st1占用了
12個位元組而非
7個位元組。
st2
的對齊方法和
st1相同，讀者可自己完成。
記憶體對齊的主要作用是：
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的；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、效能原因：經過記憶體對齊後，
cpu的記憶體訪問速度大大提公升。具體原因稍後解釋。
圖一：這是普通程式設計師心目中的記憶體印象，由乙個個的位元組組成，而
cpu並不是這麼看待的。
圖二：cpu
把記憶體當成是一塊一塊的，塊的大小可以是2，
4，8，
16位元組大小，因此
cpu在讀取記憶體時是一塊一塊進行讀取的。塊大小成為
memory access granularity
（粒度）
本人把它翻譯為「記憶體讀取粒度」 。
假設cpu要讀取乙個
int型
4位元組大小的資料到暫存器中，分兩種情況討論：
1、資料從
0位元組開始
2、資料從
1位元組開始
再次假設記憶體讀取粒度為4。
圖三：當該資料是從
0位元組開始時，很
cpu只需讀取記憶體一次即可把這
4位元組的資料完全讀取到暫存器中。
當該資料是從
1位元組開始時，問題變的有些複雜，此時該
int型資料不是位於記憶體讀取邊界上，這就是一類記憶體未對齊的資料。
圖四：此時
cpu先訪問一次記憶體，讀取
0—3位元組的資料進暫存器，並再次讀取
4—5位元組的資料進暫存器，接著把
0位元組和6，
7，8位元組的資料剔除，最後合併1，
2，3，
4位元組的資料進暫存器。對乙個記憶體未對齊的資料進行了這麼多額外的操作，大大降低了
cpu效能。
這還屬於樂觀情況了，上文提到記憶體對齊的作用之一為平台的移植原因，因為以上操作只有有部分
cpu肯幹，其他一部分
cpu遇到未對齊邊界就直接罷工了。
關於記憶體對齊
資料傳送到網路板的資料報大小根本不是實際控制數 據包的大小 這時我才想起乙個人,stanley b.lippman,他寫的那 一本書 inside object modale 曾經提過這樣的事 情,編譯器為了提高cpu的效率,會對struct 的結構進行優化,利用sizeof 可以得出不同的計算機上...
關於記憶體對齊
早上看了乙個貼的面試題，struct st int i short s char c sizeof struct st 是多少？int 4,short 2,char 1,但是sizeof st 是8。這個就是記憶體對齊 再來看個例子 struct strt1 strt1 s1 假設s1.c1位址為0...
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