在c語言面試和考試中經常會遇到記憶體位元組對齊的問題。今天就來對位元組對齊的知識進行小結一下。
首先說說為什麼要對齊。為了提高效率，計算機從記憶體中取資料是按照乙個固定長度的。以32位機為例，它每次取32個位，也就是4個位元組（每位元組8個位，計算機基礎知識，別說不知道）。位元組對齊有什麼好處？以int型資料為例，如果它在記憶體中存放的位置按4位元組對齊，也就是說1個int的資料全部落在計算機一次取數的區間內，那麼只需要取一次就可以了。如圖a-1。如果不對齊，很不巧，這個int資料剛好跨越了取數的邊界，這樣就需要取兩次才能把這個int的資料全部取到，這樣效率也就降低了。
圖：a-1
圖：a-2
記憶體對齊是會浪費一些空間的。但是這種空間上得浪費卻可以減少取數的時間。這是典型的一種以空間換時間的做法。空間與時間孰優孰略這個每個人都有自己的看法，但是c語言既然採取了這種以空間換時間的策略，就必然有它的道理。況且，在儲存器越來越便宜的今天，這一點點的空間上的浪費就不算什麼了。
需要說明的是，位元組對齊不同的編譯器可能會採用不同的優化策略，以下以gcc為例講解結構體的對齊.
一、原則：
1.若沒有指定有效對齊值，結構體內成員按自身按自身長度自對齊。
自身長度，如char=1，short=2，int=4，double=8,。所謂自對齊，指的是該成員的起始位置的記憶體位址必須是它自身長度的整數倍。如int只能以0,4,8這類的位址開始 2.
若指定了有效對齊值，則按有效對齊值對齊。
3.結構體的總大小為結構體的有效對齊值的整數倍
當未明確指定有效對齊位時，以結構體中最長的成員的長度為其有效值；
結構體的有效對齊值的確定：
2）當用#pragma pack(n)指定時，
成員將在作為n的倍數或成員的大小的倍數的邊界（以較小者為準）上對齊
。（這句是官方的話，這裡意思是：每個成員自身的位元組大小與n比較，較少者成為每個成員自身的有效對齊值）
3）當用
__attribute__ ((__packed__))
指定長度時，強制按照此值為結構體的有效對齊值
二、例子 1。
struct aaaa
結果，sizeof（aa）=12
何解？首先假設結構體內存起始位址為0，那麼位址的分布如下
0 a
1 2
34 b
5 b
6 b
7 b
8 c 9
10 11
char的字對齊長度為1，所以可以在任何位址開始，但是，int自對齊長度為4，必須以4的倍數字址開始。所以，儘管1-3空著，但b也只能從4開始。再加上c後，整個結構體的總長度為9，結構體的有效對齊值為其中最大的成員即int的長度4，所以，結構體的大小向上擴充套件到12，即9-11的位址空著。 2.
struct aaaa
sizeof（aa）=8，為什麼呢
0 a
1 c 2
34 b
5 b
6 b
7 b
因為c為char型別，字對齊長度為1，所以可以有效的利用1-3間的空格。看見了吧，變數定義的位置的不同時有可能影響結構體的大小的哦！
3. #pragma pack(2)
struct aaaa
sizeof（aa）=8,
為什麼呢？a到c只佔7位元組長度，因為結構體的有效對齊長度在pack指定的2和int的4中取
較小的值2。故取2的倍數8。
如果當pack指定為8呢?那就仍然按4來對齊，結果仍然是12。
4.struct aa__attribute__((__8__))aa
sizeof(aa)=16,）
為市民？其實a到c仍然只佔9位元組長度，但結構體以8對齊，故取8的倍數16.
如果其指定2，則結果為10
如果pragma pack和__attribute__ 同時指定呢？以__attribute__ 的為準。
需要說明的是，不管pragma pack和__attribute__如何指定，結構體內部成員的自對齊仍然按照其自身的對齊值。
另外，不同的編譯器可能會對記憶體的分布進行優化，
例如有些編譯器會把立體1中的程式優化成例題2的樣子。但這屬於編譯器的問題，
這裡不做詳細討論。如果要作為程式設計的參考的話，最好當做編譯器不會做優化，
盡量在保持**清晰的情況下，自己手動將例題1優化成例題2的樣子。
如果是做題的話，按照以上原則做就可以了，不用考慮不同編譯器的特性。
本篇是筆者從各路大咖的部落格學習後，經過實踐和官方文件查閱，多次修改後的結果，雖然已經多次修改，但是仍然
不保證100%正確，所以只作大家學習記憶體位元組對齊問題的參考
c 記憶體中位元組對齊問題詳解
c 記憶體中位元組對齊問題詳解 一 什麼是位元組對齊,為什麼要對齊?現代計算機中記憶體空間都是按照byte劃分的，從理論上講似乎對任何型別的變數的訪問可以從任何位址開始，但實際情況是在訪問特定型別變數的時候經常在特 定的記憶體位址訪問，這就需要各種型別資料按照一定的規則在空間上排列，而不是順序的乙個...
c 記憶體中位元組對齊問題詳解
一 什麼是位元組對齊,為什麼要對齊?現代計算機中記憶體空間都是按照byte劃分的，從理論上講似乎對任何型別的變數的訪問可以從任何位址開始，但實際情況是在訪問特定型別變數的時候經常在特 定的記憶體位址訪問，這就需要各種型別資料按照一定的規則在空間上排列，而不是順序的乙個接乙個的排放，這就是對齊。對齊的...
c 記憶體中位元組對齊問題詳解
c 記憶體中位元組對齊問題詳解 2008年03月11日 星期二 17 15 一 什麼是位元組對齊,為什麼要對齊?現代計算機中記憶體空間都是按照byte劃分的，從理論上講似乎對任何型別的變數的訪問可以從任何位址開始，但實際情況是在訪問特定型別變數的時候經常在特 定的記憶體位址訪問，這就需要各種型別資料...