結構體內存對齊

一、記憶體對齊的原因

1、為了提高程式的效能，資料結構應該盡可能的在自然邊界上對齊。原因是為了訪問未對齊的記憶體，處理器需要進行兩次訪問而訪問對齊的記憶體只需要一次就夠了。這樣的方式稱為「用空間來換取時間」，在對時間複雜度有要求的問題會採用這樣的方法。

2、記憶體對齊可以增加程式的可移植性，因為不是所有的平台都能隨意的訪問記憶體。有些平台只能在特定的位址處取記憶體。

栗子：

#include 
using
namespace
std;
struct x
s1; void main()

執行結果為：

這就是結構體內存對齊的乙個很典型的栗子

二、結構體內存對齊的概念

對齊原則：資料存放的起始位置是自身大小的整數倍處。

預設對齊數：在vs下記憶體預設對齊是8，linux是4。可以通過#program pack來修改預設對齊數。

偏移：相對與起始位置的位置。偏移的是資料型別的整數倍處。

對齊數：變數自身的大小和和預設對齊數的最小值。假設預設對齊數是8，int型別的對齊數是4，那麼就會取int型別的預設對齊數。

三、結構體內存對齊的規則

1、結構或聯合的資料成員，第乙個成員放到0偏移的地方，以後每個成員都放到自身對齊數的整數倍偏移處。

2、結構體的大小必須是最大對齊數的整數倍。

舉個栗子：

struct x

s2;

這個栗子是將上面那個栗子的double變數和int型的變數互換了一下位置，但是這個sizeof（s2）卻是24，這個就是第二原則的具體情況。我們分析的長度是8 + 8 +4 = 20。但是，結果卻是24。因為20不是8的整數倍，所以要把它增容到8的整數倍。

下個栗子

前面介紹的都是單一的結構體，但是如果結構體裡面巢狀乙個結構體會怎麼樣呢？那麼就看下乙個栗子吧。（今天栗子管夠，希望大家能吃好）

struct x
;struct y
;

經過測試，可知道sizeof（x）為16，sizeof（y）為24.即y的長度存放的第二個元素b時的初始位置是在double型的長度的8的整數倍處，而非16的整數倍處，即系統為b分配的儲存空間是8~23個位元組。

如果將y的兩個元素char型的a和x型的調換順序，則系統為b分配的儲存位置是0~15個字元，為a分配的是第16個字元。17不是double的整數倍，所以要是8的倍數。就是24。

總結：

結構體所佔的空間與其內部元素的型別有關，也與它們定義的順序也是有關的。但是，只要遵守結構體對齊的規則，這也是很簡單的。