预处理-分节7（如何避免内存对齐的影响）

那么，能不能既达到提高性能的目的，又能节约一点空间呢？有一点小技巧可以使用。

 比如我们可以将上面的结构改成：

struct TestStruct2 {

char c1; char c2; short s; int i; };

这样一来，每个成员都对齐在其自然边界上，从而避免了编译器自动对齐。

在这个例 子中，sizeof(TestStruct2)的值为8。这个技巧有一个重要的作用，尤其是这个结构作为API 的一部分提供给第三方开发使用的时候。

第三方开发者可能将编译器的默认对齐选项改变， 从而造成这个结构在你的发行的DLL 中使用某种对齐方式，而在第三方开发者哪里却使用 另外一种对齐方式。

这将会导致重大问题。

比如，TestStruct1 结构，我们的DLL 使用默认对齐选项，对齐为
c1 00000000, s 00000002, c2 00000004, i 00000008，同时sizeof(TestStruct1)的值为12。 而第三方将对齐选项关闭，导致
c1 00000000, s 00000001, c2 00000003, i 00000004，同时sizeof(TestStruct1)的值为8。
除此之外我们还可以利用#pragma pack（）来改变编译器的默认对齐方式（当然一般编译器 也提供了一些改变对齐方式的选项，这里不讨论）。
使用指令#pragma pack (n)，编译器将按照n 个字节对齐。

使用指令#pragma pack ()，编译器将取消自定义字节对齐方式。

在#pragma pack (n)和#pragma pack ()之间的代码按n 个字节对齐。

但是，成员对齐有一个重要的条件,即每个成员按自己的方式对齐.也就是说虽然指定了 按n 字节对齐,但并不是所有的成员都是以n 字节对齐。

其对齐的规则是,每个成员按其类型 的对齐参数(通常是这个类型的大小)和指定对齐参数(这里是n 字节)中较小的一个对齐，

即：min( n, sizeof( item )) 。并且结构的长度必须为所用过的所有对齐参数的整数倍,不够就补空 字节。看如下例子： #pragma pack(8) struct TestStruct4 {

char a; long b; };
struct TestStruct5 {
char c;
TestStruct4 d; long long e; };
#pragma pack() 问题：
A),sizeof(TestStruct5) = ?
B), TestStruct5 的c 后面空了几个字节接着是d?

TestStruct4 中,成员a 是1 字节默认按1 字节对齐,指定对齐参数为8,这两个值中取1,a 按1 字节对齐;

成员b 是4 个字节,默认是按4 字节对齐,这时就按4 字节对齐,所以 sizeof(TestStruct4)应该为8;

TestStruct5 中,c 和TestStruct4 中的a 一样,按1 字节对齐,而d 是个结构,它是8 个字节,它 按什么对齐呢?

对于结构来说,它的默认对齐方式就是它的所有成员使用的对齐参数中最大 的一个, TestStruct4 的就是4.

所以,成员d 就是按4 字节对齐.成员e 是8 个字节,它是默认按8

字节对齐,和指定的一样,所以它对到8 字节的边界上,这时,已经使用了12 个字节了,所以又添

加了4 个字节的空,从第16 个字节开始放置成员e.这时,长度为24,已经可以被8(成员e 按8 字节对齐)整除.这样,

一共使用了24 个字节.内存布局如下（*表示空闲内存，1 表示使用内存。

单位为1byete）： a b
TestStruct4 的内存布局：1***,1111, c TestStruct4.a TestStruct4.b d
TestStruct5 的内存布局： 1***, 1***, 1111, ****，11111111 这里有三点很重要:
首先，每个成员分别按自己的方式对齐,并能最小化长度。
其次，复杂类型(如结构)的默认对齐方式是它最长的成员的对齐方式,这样在成员是复杂 类型时,可以最小化长度。
然后，对齐后的长度必须是成员中最大的对齐参数的整数倍,这样在处理数组时可以保 证每一项都边界对齐。

补充一下,对于数组,比如:char a[3];它的对齐方式和分别写3 个char 是一样的.

也就是说 它还是按1 个字节对齐.如果写: typedef char Array3[3];Array3 这种类型的对齐方式还是按1 个字节对齐,而不是按它的长度。

但是不论类型是什么,对齐的边界一定是1,2,4,8,16,32,64....中的一个。 另外，注意别的#pragma pack 的其他用法：

#pragma pack(push) //保存当前对其方式到packing stack #pragma pack(push,n) 等效于 #pragma pack(push)
#pragma pack(n) //n=1,2,4,8,16 保存当前对齐方式，设置按n 字节对齐
#pragma pack(pop) //packing stack 出栈，并将对其方式设置为出栈的对齐方