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。
對齊的作用和原因：各個硬體平台對儲存空間的處理上有很大的不同。一些平台對某些特定型別的資料只能從某些特定位址開始訪問。比如有些架構的cpu在訪問乙個沒有進行對齊的變數的時候會發生錯誤,那麼在這種架構下程式設計必須保證位元組對齊.其他平台可能沒有這種情況，但是最常見的是如果不按照適合其平台要求對資料存放進行對齊，會在訪問效率上帶來損失。比如有些平台每次讀都是從偶位址開始，如果乙個int型（假設為32位系統）如果存放在偶位址開始的地方，那麼乙個讀週期就可以讀出這32bit，而如果存放在奇位址開始的地方，就需要2個讀週期，並對兩次讀出的結果的高低位元組進行拼湊才能得到該32bit資料。顯然在讀取效率上下降很多。
二、請看下面的結構：
struct mystruct;sizeof(mystruct)=sizeof(double)+sizeof(char)+sizeof(int)=13
但是當在vc中測試上面結構的大小時，你會發現sizeof(mystruct)為16。你知道為什麼在vc中會得出這樣乙個結果嗎？
其實，這是vc對變數儲存的乙個特殊處理。為了提高cpu的儲存速度，vc對一些變數的起始位址做了「對齊」處理。在預設情況下，vc規定各成員變數存放的起始位址相對於結構的起始位址的偏移量必須為該變數的型別所占用的位元組數的倍數。下面列出常用型別的對齊方式(vc6.0,32位系統)。
型別對齊方式（變數存放的起始位址相對於結構的起始位址的偏移量）
char 偏移量必須為sizeof(char)即1的倍數
int 偏移量必須為sizeof(int)即4的倍數
float 偏移量必須為sizeof(float)即4的倍數
double 偏移量必須為sizeof(double)即8的倍數
short 偏移量必須為sizeof(short)即2的倍數
各成員變數在存放的時候根據在結構中出現的順序依次申請空間，同時按照上面的對齊方式調整位置，空缺的位元組vc會自動填充。同時vc為了確保結構的大小為結構的位元組邊界數（即該結構中占用最大空間的型別所占用的位元組數）的倍數，所以在為最後乙個成員變數申請空間後，還會根據需要自動填充空缺的位元組。
下面用前面的例子來說明vc到底怎麼樣來存放結構的。
struct mystruct；下面再舉個例子，交換一下上面的mystruct的成員變數的位置，使它變成下面的情況：
struct mystruct；struct mystruct
；//所有成員變數都分配了空間，空間總的大小為1+7+8+4=20，不是結構的節邊界數（即結構中占用最大空間的型別所占用的位元組數sizeof(double)=8）的倍數，所以需要填充4個位元組，以滿足結構的大小為sizeof(double)=8的倍數。所以該結構總的大小為：sizeof(mystruc)為1+7+8+4+4=24。其中總的有7+4=11個位元組是vc自動填充的，沒有放任何有意義的東西。
vc 中提供了#pragma pack(n)來設定變數以n位元組對齊方式。n位元組對齊就是說變數存放的起始位址的偏移量有兩種情況：第
一、如果n大於等於該變數所占用的位元組數，那麼偏移量必須滿足預設的對齊方式，第
二、如果n小於該變數的型別所占用的位元組數，那麼偏移量為n的倍數，不用滿足預設的對齊方式。結構的總大小也有個約束條件，分下面兩種情況：如果n大於所有成員變數型別所占用的位元組數，那麼結構的總大小必須為占用空間最大的變數占用的空間數的倍數，否則必須為n的倍數。下面舉例說明其用法。
#pragma
pack(push) //儲存對齊狀態
#pragma
pack(4)//設定為4位元組對齊
struct test
;#pragma
pack(pop)//恢復對齊狀態
三、再看下面這個例子
#pragma pack(8)
struct s1;
struct s2 ;
#pragma pack()
sizeof(s2)結果為24.
也就是說上面雖然指定了按8位元組對齊,但並不是所有的成員都是以8位元組對齊.其對齊的規則是,每個成員按其型別的對齊引數(通常是這個型別的大小)和指定對齊引數(這裡是8位元組)中較小的乙個對齊.並且結構的長度必須為所用過的所有對齊引數的整數倍,不夠就補空位元組.
s1中,成員a是1位元組預設按1位元組對齊,指定對齊引數為8,這兩個值中取1,a按1位元組對齊;成員b是4個位元組,預設是按4位元組對齊,這時就按4位元組對齊,所以sizeof(s1)應該為8;
s2 中,c和s1中的a一樣,按1位元組對齊,而d 是個結構,它是8個位元組,它按什麼對齊呢?對於結構來說,它的預設對齊方式就是它的所有成員使用的對齊引數中最大的乙個,s1的就是4.所以,成員d就是按4位元組對齊.成員e是8個位元組,它是預設按8位元組對齊,和指定的一樣,所以它對到8位元組的邊界上,這時,已經使用了12個位元組了,所以又新增了4個位元組的空,從第16個位元組開始放置成員e.這時,長度為24,已經可以被8(成員e按8位元組對齊)整除.這樣,一共使用了24個位元組.
a b
s1的記憶體布局：1***,1111,
c s1.a s1.b d
s2的記憶體布局：1***,11**,1111,****11111111
**這裡有三點很重要:
1.每個成員分別按自己的方式對齊,並能最小化長度。
2.複雜型別(如結構)的預設對齊方式是它最長的成員的對齊方式,這樣在成員是複雜型別時,可以最小化長度。
3.對齊後的長度必須是成員中最大的對齊引數的整數倍,這樣在處理陣列時可以保證每一項都邊界對齊。**
win32平台下的微軟編譯器(cl.exe for 80×86)的對齊策略：
1) 結構體變數的首位址能夠被其最寬基本型別成員的大小所整除
備註：編譯器在給結構體開闢空間時，首先找到結構體中最寬的基本資料型別，然後尋找記憶體位址能被該基本資料型別所整除的位置，作為結構體的首位址。將這個最寬的基本資料型別的大小作為上面介紹的對齊模數。
2) 結構體每個成員相對於結構體首位址的偏移量（offset）都是成員大小的整數倍，如有需要編譯器會在成員之間加上填充位元組（internal adding）
備註:為結構體的乙個成員開闢空間之前，編譯器首先檢查預開闢空間的首位址相對於結構體首位址的偏移是否是本成員的整數倍，若是，則存放本成員，反之，則在本成員和上乙個成員之間填充一定的位元組，以達到整數倍的要求，也就是將預開闢空間的首位址後移幾個位元組。
3) 結構體的總大小為結構體最寬基本型別成員大小的整數倍，如有需要，編譯器會在最末乙個成員之後加上填充位元組（trailing padding）
備註：結構體總大小是包括填充位元組，最後乙個成員滿足上面兩條以外，還必須滿足第三條，否則就必須在最後填充幾個位元組以達到本條要求。
位元組對齊的規則總結
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。對齊的作...
位元組對齊規則
四個重要的基本概念。1.資料型別自身的對齊值 對於char型資料，其自身對齊值為1，對於short型為2，對於int，float，其自身對齊值為4，double為8單位位元組。2.結構體或者類的自身對齊值 其成員中自身對齊值最大的那個值。3.指定對齊值 pragma pack value 時的指定對...
位元組對齊的基本規則
位元組對齊的細節和編譯器實現相關，但一般而言，滿足三個準則 1 結構體變數的首位址能夠被其最寬基本型別成員的大小所整除 2 結構體每個成員相對於結構體首位址的偏移量 offset 都是成員大小的整數倍，如有需要編譯器會在成員之間加上填充位元組 internal adding 3 結構體的總大小為結構...