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本篇文章注意讲解结构体的内存对齐。

️一.为什么存在内存对齐

二.内存对齐规则

三.实例

例1.

例2.

例3.

例4.

一.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。

二.内存对齐规则

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。

什么意思呢？

下面我们通过例子来说明；

三.实例

例1.

struct S1{ char c1; int i; char c2;};

请看详细图解：

vs2022打印结果：

例2.

struct S2{char c1;char c2;int i;};

这题结构体内的成员类型和例1中的一样，但顺序却不一样；

不过不用担心，他们内存对齐的规则还是一样的；

vs2022 打印结果：

通过上面两个例子，我们发现，即使结构体的成员类型相同，结构体的内存大小最后可能还是不同，我们最好把小类型的写在一起，这样可以节省空间；

例3.

struct S3{double d;char c;int i;};

我们依然来看详细图解：

vs2022 打印结果：

例4.

struct S4{ char c1; struct S3 s3; int d;};

图解：

vs2022打印结果：

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