一、位元組對齊作用和原因：
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、位元組對齊規則：
四個重要的概念：
1．資料型別自身的對齊值：對於char型的資料，其自身對齊值為1，對於short型為2，對於int，float，double型別，其自身對齊值為4個位元組。
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)時指定的對齊value。
4．資料成員、結構體和類的有效對齊值：自身對齊值和指定對齊值中小的那個值。
補充：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。
#pragma pack(1)
struct test
#pragma pack()
//sizeof(test)=13;
class test1;
//sizeof(test1)=1;
/* 註明：
1、結構或者類中的靜態成員不對結構或者類的大小產生影響，因為靜態變數的儲存位置與結構或者類的例項位址無關；
2、沒有成員變數的結構或類的大小為1，因為必須保證結構或類的每乙個例項在記憶體中都有唯一的位址。*/
示例：
//分析下面的例子c：
//#pragma pack (2) /*指定按2位元組對齊*/
struct c
;#pragma pack () //恢復對齊狀態
/*第乙個變數b的自身對齊值為1，指定對齊值為2，所以，其有效對齊值為1，假設c從0x0000開始，那麼b存放在0x0000，符合0x0000%1 = 0；
第二個變數，自身對齊值為4，指定對齊值為2，所以有效對齊值為2，所以順序存放在0x0002、0x0003、0x0004、0x0005四個連續的位元組空間中，符合0x0002%2=0。
第三個變數c的自身對齊值為2，所以有效對齊值為2，順序在0x0006、0x0007中，符合0x0006%2=0。
所以從0x0000到0x0007共八字節存放的是struct c的變數。又struct c的自身對齊值為4，所以struct c的有效對齊值為2。
又8%2=0，struct c只占用0x0000到0x0007的八個位元組。所以sizeof(struct c)=8。
如果把上面的#pragma pack(2)改為#pragma pack(4)，那麼我們可以得到結構的大小為12。
*/
//再看下面這個例子
//#pragma pack(8)
struct s1
;struct s2 ;
#pragma pack()
sizeof(s2)結果為24.
/*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,
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；
長度為24,已經可以被8(成員e按8位元組對齊)整除.一共使用了24個位元組.
a bs1的記憶體布局：11**,1111,
c s1.a s1.b d
s2的記憶體布局：1***,11**,1111,****11111111
*/
三、針對位元組對齊，我們在程式設計中如何考慮？
如果在程式設計的時候要考慮節約空間的話，那麼我們只需要假定結構的首位址是0， 然後各個變數按照上面的原則進行排列即可，基本的原則就是把結構中的變數按照型別大小從小到大宣告，儘量減少中間的填補空間。還有一種就是為了以空間換取時間的效率，我們顯示的進行填補空間進行對齊，比如：有一種使用空間換時間做法是顯式的插入reserved成員：
struct a
;reserved成員對我們的程式沒有什麼意義，它只是起到填補空間以達到位元組對齊的目的，當然即使不加這個成員通常編譯器也會給我們自動填補對齊，我們自己加上它只是起到顯示的提醒作用。
四、位元組對齊可能帶來的隱患
**中關於對齊的隱患，很多是隱式的。比如在強制型別轉換的時候。例如：
unsigned int i = 0x12345678;
unsigned char *p = null;
unsigned short *p1 = null;
p=&i;
*p=0x00;
p1=(unsigned short*)(p+1);
*p1=0x0000;
最後兩行**，從奇數邊界去訪問unsigned short型變數，顯然不符合對齊的規定。在x86上，類似的操作只會影響效率，但是在mips或者sparc上，可能就是乙個error，因為它們要求位元組必須對齊。
五、如何查詢與位元組對齊方面的問題
如果出現對齊或者賦值問題首先檢視
1．編譯器設定的對齊值
2．看這種體系本身是否支援非對齊訪問
3．如果支援看設定了對齊與否，如果沒有則看訪問時需要加某些特殊的修飾來標誌其特殊訪問操作。
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