前言
C语言中，结构体内存对齐问题算是比较常见的问题，虽然理解起来不难，但很多时候一不小心就会算错。比如给你一个 struct，让你 sizeof 计算一下需要占用多少字节，往往得到的结果比等于 struct 里面数据成员所占用的字节之和。
例：
#include <stdio.h> struct { int a; // 4 char b; // 1 } test; int main(void) { printf("%d/n", sizeof(test)); return 0; }
输出：
8
分析：
C语言中，int 占4个字节，char 占1个字节，理想情况下，这个结构体应该占用5个字节才对，为什么 sizeof 的结果却是8，这就不得不提到内存对齐了。
内存对齐
原则
1、数据成员对齐规则：结构(struct)(或联合(union))的数据成员，第一个数据成员放在 offset = 0 的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。
2、结构(或联合)的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。
3、结构体作为成员：如果一个结构里有某些结构体成员，则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储。
例1：
#include <stdio.h> struct { int a; // 4 char b; // 1 } test; int main(void) { printf("%d/n", sizeof(test)); return 0; } 输出：8
分析：根据原则1、原则2，结构体中最大的成员是a，占用4字节，a存放在[0,3]中，b存放在[4]，但由于原则2，需要对b进行补齐，b后面[5,7]需要填充，所以最终的结果是8
例2：
#include <stdio.h> struct { int a; // 4 char b; // 1 short c; // 2 } test; int main(void) { printf("%d/n", sizeof(test)); return 0; }
输出：8
分析：根据原则1和原则2，a存放在[0,3]，b存放在[4]，c存放在[6，7]，b后面一个字节需要填充对齐
例3：
#include <stdio.h> struct { char a; // 1 int b; // 4 short c; // 2 } test; int main(void) { printf("%d/n", sizeof(test)); return 0; }
输出：12
分析：根据原则1和原则2，a存放在[0]，b存放在[4，7]，c存放在[8，9]，a后面需要填充3个字节，c后面需要填充2个字节
疑问：
为什么例2和例3结构体内部成员都一致，只不过调整下顺序，内存占用却不一样？其实C语言在分配内存的时候，是根据结构体的成员属性定义从上往下进行分配的，有经验的程序员会在写结构体的时候对内存这块进行优化，从而提高代码的整体效率。
在设计结构体的时候，一般会遵照一个习惯，就是把占用空间小的类型排在前面，占用空间大的类型排在后面，这样可以相对节约一些对齐空间。
例4：
#include <stdio.h> struct { char b[2]; // 2 int c; // 4 double d; //8 short e; // 2 struct { int f; // 4 double g; // 8 short h; // 2 }a; int i; //4 } test; int main(void) { printf("%d/n", sizeof(test)); return 0; }
输出：56
分析：结构体中含有结构体，则整体按最大数据成员 double 所占用8个字节的整数倍进行分配
总结
在计算机中，要么时间换空间，要么空间换时间，很明显，内存对齐就是空间换时间，按照一定的对齐规则，内存对齐的作用不仅是便于cpu快速访问，同时合理的利用内存对齐可以有效地节省存储空间。简而言之，内存对齐是为了高效的内存IO。
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