Struct对sizeof的详解
C++ 编译器为了使CPU的性能达到最佳, 会对 struct 的内存结构进行优化,如32位的计算机的数据传输值是4 bytes, 64位计算机 数据传输是 8 bytes,这样,struct 在默认的情况上,编译器会对 struct 的结构进行数据对齐((32位机)4的倍数或(64 位机)8的倍 数), 以下以32位机在vc6.0环境下：
例1：struct s1 {
char ch; //1bit+对齐
char *ptr; //4bytes
union {
short a, b;
unsigned int c:2, d:1;
}un ; //4 bytes
struct s1 *next; //4 bytes
}st;
struct data
{
int i; //4
char *ch; //4
double f; //8
}b;
printf("%d/n",sizeof(b)); //结果：16
printf("%d/n",sizeof(st.un)); //结果：4
printf("%d/n",sizeof(st)); //结果：16
例2：struct s1
{
short d; //2bytes+2bytes对齐
int a;
short b; //2bytes+2bytes对齐
}a1;
struct s2
{
short d; //2bytes
short b; //2bytes
int a; //4bytes
}a2;
struct s3{
short d; //2bytes+2bytes对齐
int a;
short b; //2bytes
char st; //1bytes+1bites对齐
}a3;
printf("c=%d/n " ,sizeof(a1)); //结果：12
printf("c=%d/n " ,sizeof(a2)); //结果：8
printf("c=%d/n " ,sizeof(a3)); //结果：12
自然对界
struct 是一种复合数据类型，其构成元素既可以是基本数据类型（如int、long、float 等）的变量，也可以是一些复合数据类型（如array、struct、union 等）的数据单元。对于结构体，编译器会自动进行成员变量的对齐，以提高运算效率。缺省情况下，编译器为结构体的每个成员按其自然对界（natural alignment）条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储，第一个成员的地址和整个结构的地址相同。
自然对界(natural alignment)即默认对齐方式，是指按结构体的成员中size 最大的成员对齐。
例如：
struct naturalalign
{
char a;
short b;
char c;
};
在上述结构体中，size 最大的是short，其长度为2 字节，因而结构体中的char 成员a、c 都以2 为单位对齐，sizeof(naturalalign)的结果等于6；
如果改为：
struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};
其结果显然为12。
指定对界
一般地，可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件：
· 使用伪指令#pragma pack (n)，编译器将按照n 个字节对齐；
· 使用伪指令#pragma pack ()，取消自定义字节对齐方式。
注意：如果#pragma pack (n)中指定的n 大于结构体中最大成员的size，则其不起作用，结构体
仍然按照size 最大的成员进行对界。
例如：
#pragma pack (n)
struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};
#pragma pack ()
当n 为4、8、16 时，其对齐方式均一样，sizeof(naturalalign)的结果都等于12。
而当n 为2时，其发挥了作用，使得sizeof(naturalalign)的结果为6。
例3（面试题）：#include
#pragma pack(8)
struct example1
{
short a;
long b;
};
struct example2
{
char c;
example1 struct1;
short e;
};
#pragma pack()
int main(int argc, char* argv[])
{
example2 struct2;
cout << sizeof(example1) << endl; //结果：8
cout << sizeof(example2) << endl; //结果：16
cout << (unsigned int)(&struct2.struct1) - (unsigned int)(&struct2) << endl;
//结果：4
return 0;
}
解析：
程序中#pragma pack (8)虽然指定了对界为8，但是由于struct example1 中的成员最大size 为4（long 变量size 为4），故struct example1 仍然按4 字节对界，struct example1 的size为8，即第18 行的输出结果；
struct example2 中包含了struct example1，其本身包含的简单数据成员的最大size 为2（short变量e），但是因为其包含了struct example1，而struct example1 中的最大成员size 为4，structexample2 也应以4 对界，#pragma pack (8)中指定的对界对struct example2 也不起作用，故sizeof(example2)的输出结果为16；
由于struct example2 中的成员以4 为单位对界，故其char 变量c 后应补充3 个空，其后才是成员struct1 的内存空间，20 行的输出结果为4。