1、為什麼要對結構體內存對齊？
了解計算機的人都知道，cpu是沒有辦法來儲存資料的，cpu只有計算能力。所以，儲存資料的任務就交給了記憶體。那麼，當cpu需要計算的時候，就需要從記憶體上獲取資料，記憶體上資料和位址是對應的，cpu只要知道對應資料的位址，就可以呼叫資料了。
知道了cpu必須定址之後，我們來看一下乙個結構體是怎麼定義的。
這裡，我們要對c2定址的話，直接定址即可。可是如果要對i進行定址呢，因為定址位址必須是4的整數倍，所以先從0x04定址，到0x07之後結束，還必須減去c2的位址，這是i的前半部分；並且由於i沒有完全得到，還必須從0x08開始，繼續4個位元組，然後減去0x09之後不包括i資料的位址，然後得到i的後半部分，再把前半部分和後半部分拼接得到i。由此可見，定址效率非常低下，所以必須要進行記憶體對齊，從而提高定址效率。
2、如何進行記憶體對齊呢？
記憶體對齊的規則
（1）第乙個成員在與結構體變數偏移量為0的位址處。
（2）其他成員變數要對齊到某個數字（對齊數）的整數倍的位址處。注：起始偏移量能整除對齊數，即為對齊。
（3）結構體總大小為最大對齊數（每個成員變數都有乙個對齊數）的整數倍。注：結構體內所有成員各自對齊數的最大值（包括第乙個）。
（4）如果巢狀了結構體的情況，巢狀的結構體對齊到自己的最大對齊數的整數倍處，結構體的整體大小就是所有最大對齊數（含巢狀結構體的對齊數）的整數倍。
（5）陣列的對齊數就是陣列內元素的型別位元組大小。
（6）結構體對齊數是結構體的最大對齊數。
3、舉例理解
知道了記憶體對齊的規則之後，我們來通過兩個例子明白如何使用上面的規則。
例1、
struct s1 ;
我們可以看到，結構體s1的位元組大小是12。為什麼呢？我們來解釋一下。
先給c1開闢空間，直接開闢1個位元組，根據規則1，偏移量是1位元組。然後給i開闢空間，這裡就不能直接開闢了，通過規則2可知，偏移量必須能整除i的對齊數，而i的對齊數是4現在偏移量是1，所以就再開闢3個位元組的空間，現在就可以給i開闢空間了，因為此時偏移量是4，能整除i的對齊數，然後在4個位元組的偏移量基礎上給i開闢4個位元組空間，現在就一共開闢了8個位元組的空間。最後給c2開闢空間，此時偏移量是8，可以整除c2的對齊數1，所以直接開闢c2的空間，1個位元組，所以是8加1等於9個位元組。然而根據規則3，結構體的大小必須能整除最大對齊數，而此時的最大對齊數是4，又因為9不能整除4，所以接著開闢3個位元組，9加3等於12。所以結構體s1的位元組大小就是12。
例2、
struct s1 ;
這裡s2裡面巢狀了乙個結構體s1，根據規則4可知，結構體的對齊數是它的最大對齊數，就s1而言，s1的對齊數就是4，s1的大小我們已經計算出是12位元組。現在，我們看s2,首先給c1開闢空間，1個位元組。然後給s1開闢空間，此時偏移量是1，s1的對齊數是4，不能整除，所以給偏移量加3，偏移量變為4，可以整除，再給s1開闢空間，4加12是16位元組。最後給d開闢空間，d的對齊數是8，大小是8位元組，此時偏移量是16，可以整除對齊數8，所以直接給d開闢空間，8加16是24位元組，根據規則3，s4的最大對齊數是8，因為24能整除8，所以s2的大小就是24位元組。
總結：
a、要理解對齊數的概念，所謂對齊數就是變數本身位元組的大小。對於結構體和陣列則不是，結構體的對齊數是最大對齊數，就是結構體內所有變數對齊數最大的那個。陣列則是陣列內的元素型別位元組大小。
b、計算結構體位元組大小時，不可以上來就給變數開闢空間，需要看此時的偏移量能否整除掉此時要開闢空間的變數的對齊數，如果能整除，就直接開闢。如果不能整除，就加位元組空間，加到可以整除，再開闢。
c、結構體的大小計算完畢後，還需要看是不是能整除結構體的最大對齊數。如果能整除，那麼此時計算出的大小就是結構體的大小，如果不是，就加位元組空間，加到可以整除，這時才是結構體的大小。
d、陣列結構體的最大對齊數是結構體的最大對齊數。
4、記憶體對齊到底是什麼？
由於硬體條件的限制，cpu只能按4個位元組進行定址。如果不進行記憶體對齊，就會出現定址效率低下的問題。總體來說：記憶體對齊就是以犧牲空間為代價，換取時間，提高定址效率。
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