【C语言】结构体的内存对齐-CSDN博客

结构体的内存对齐

• 结构体的内存对齐
• • 为什么出现内存对齐
  • 修改默认对齐数

结构体的内存对齐

1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。
   对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。
   VS中默认的值为8
3. 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。
4. . 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

那么如何理解这几句话呢？
我们用代码来解释

#include<stdio.h>
struct S1
{
	char c1;//1
	int i;//4
	char c2;//1
};
struct S2
{
	char c1;//1
	char c2;//1
	int i;//4
};
int main()
{
	printf("%d\n",sizeof(struct S1));
	printf("%d\n",sizeof(struct S2));

	return 0;
}

这段代码的运行结果为

我们发现有几件奇怪的事情

1.为什么两个结构体中元素大小之和都是6 但是程序运行起来的结果却不是6呢？
2.为什么两个结构体的成员相同大小却不一样呢？

这里面就涉及到了结构体内存对齐

我们画图解释

这是正常情况 前三点就解释清楚

如果出现结构体嵌套的情况就需要看第四条

为什么出现内存对齐

为什么存在内存对齐?
大部分的参考资料都是如是说的：

1. 平台原因(移植原因)：
   不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特
   定类型的数据，否则抛出硬件异常。

2. 性能原因：
   数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。
   原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访
   问。

   总体来说：
   结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法

修改默认对齐数

vs默认对其数是8
gcc没有默认对齐数

#include <stdio.h>
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
int main()
{
	//输出的结果是什么？
	printf("%d\n", sizeof(struct S1));
	printf("%d\n", sizeof(struct S2));
	
	return 0;
}