#pragma pack，__attribute__选项和结构体对齐相关问题详解
编译器中提供了#pragma pack(n)来设定变量以n字节对齐方式。n字节对齐就是说变量存放的起始地址的偏移量有两种情况：第一、如果n大于等于该变量所占用的字节数，那么偏移量必须满足默认的对齐方式，第二、如果n小于该变量的类型所占用的字节数，那么偏移量为n的倍数，不用满足默认的对齐方式。结构的总大小也有个约束条件，分下面两种情况：如果n大于所有成员变量类型所占用的字节数，那么结构的总大小必须为占用空间最大的变量占用的空间数的倍数；否则必须为n的倍数。
1. #pragma pack(show)
以警告信息的形式显示当前字节对齐的值.
2. #pragma pack(n)
将当前字节对齐值设为 n .
3. #pragma pack()
将当前字节对齐值设为默认值(通常是8) .
4. #pragma pack(push)
将当前字节对齐值压入编译栈栈顶.
5. #pragma pack(pop)
将编译栈栈顶的字节对齐值弹出并设为当前值.
6. #pragma pack(push, n)
先将当前字节对齐值压入编译栈栈顶, 然后再将 n 设为当前值.
7. #pragma pack(pop, n)
将编译栈栈顶的字节对齐值弹出, 然后丢弃, 再将 n 设为当前值.
8. #pragma pack(push, identifier)
将当前字节对齐值压入编译栈栈顶, 然后将栈中保存该值的位置标识为 identifier .
9. #pragma pack(pop, identifier)
将编译栈栈中标识为 identifier 位置的值弹出, 并将其设为当前值. 注意, 如果栈中所标识的位置之上还有值, 那会先被弹出并丢弃.
10. #pragma pack(push, identifier, n)
将当前字节对齐值压入编译栈栈顶, 然后将栈中保存该值的位置标识为 identifier, 再将 n 设为当前值.
11. #pragma pack(pop, identifier, n)
将编译栈栈中标识为 identifier 位置的值弹出, 然后丢弃, 再将 n 设为当前值. 注意, 如果栈中所标识的位置之上还有值, 那会先被弹出并丢弃.
注意: 如果在栈中没有找到 pop 中的标识符, 则编译器忽略该指令, 而且不会弹出任何值.
// 代码段 1: 弹出编译栈的顺序跟压入的顺序相反
#pragma pack(show) // 8 (默认值)
#pragma pack(push, 16) // 默认值 8 压入编译栈栈顶, 并将当前对齐值设为 16 .
#pragma pack(show) // 上句设定的 16
#pragma pack(push, 4) // 上上句 16 压入编译栈栈顶, 并将当前对齐值设为 4 .
#pragma pack(show) // 上句设定的 4
#pragma pack(push, 2) // 上上句 4 压入编译栈栈顶, 并将当前对齐值设为 2 .
#pragma pack(show) // 上句设定的 2
#pragma pack(push, 1) // 上上句 2 压入编译栈栈顶, 并将当前对齐值设为 1 .
#pragma pack(show) // 上句设定的 1
#pragma pack(pop) // 弹出编译栈栈顶的 2 , 并将其设为当前对齐值.
#pragma pack(show) // 2
#pragma pack(pop) // 弹出编译栈栈顶的 4 , 并将其设为当前对齐值.
#pragma pack(show) // 4
#pragma pack(pop) // 弹出编译栈栈顶的 16 , 并将其设为当前对齐值.
#pragma pack(show) // 16
#pragma pack(pop) // 弹出编译栈栈顶的 8 , 并将其设为当前对齐值.
#pragma pack(show) // 8
// 代码段 2: pop 带有参数 n 时, 当前字节对齐值被设为了 n, 而不是从栈顶弹出的之前所压入的值.
#pragma pack(show) // 8 (默认值)
#pragma pack(push, 16) // 默认值 8 压入编译栈栈顶, 并将当前对齐值设为 16 .
#pragma pack(show) // 16
#pragma pack(push, 4) // 上上句 16 压入编译栈栈顶, 并将当前对齐值设为 4 .
#pragma pack(show) // 4
#pragma pack(push, 2) // 上上句 4 压入编译栈栈顶, 并将当前对齐值设为 2 .
#pragma pack(show) // 2
#pragma pack(push, 1) // 上上句 2 压入编译栈栈顶, 并将当前对齐值设为 1 .
#pragma pack(show) // 1
#pragma pack(pop, 8) // 弹出编译栈栈顶的 2 , 然后丢弃, 再将当前对齐值设为 8 .
#pragma pack(show) // 8
#pragma pack(pop, 1) // 弹出编译栈栈顶的 4 , 然后丢弃, 再将当前对齐值设为 1 .
#pragma pack(show) // 1
#pragma pack(pop, 2) // 弹出编译栈栈顶的 16 , 然后丢弃, 再将当前对齐值设为 2 .
#pragma pack(show) // 2
#pragma pack(pop, 16) // 弹出编译栈栈顶的 8 , 然后丢弃, 再将当前对齐值设为 16 .
#pragma pack(show) // 16
// 代码段3: push 和 pop 可以带有标识符, 此标识符能够弹出指定值. 但是, 位于栈中指定值之上的那些值均会被弹出并丢弃.
#pragma pack(show) // 8 (默认值)
#pragma pack(push, identifier_1, 1) // 默认值 8 压入编译栈栈顶, 并将栈中 8 对应的位置用 identifier_1 标识起来, 然后将当前对齐值设为 1 .
#pragma pack(show) // 1
#pragma pack(push, identifier_2, 2) // 上上句 1 压入编译栈栈顶, 并将栈中 1 对应的位置用 identifier_2 标识起来, 然后将当前对齐值设为 2 .
#pragma pack(show) // 2
#pragma pack(push, identifier_3, 4) // 上上句 2 压入编译栈栈顶, 并将栈中 2 对应的位置用 identifier_3 标识起来, 然后将当前对齐值设为 4 .
#pragma pack(show) // 4
#pragma pack(push, identifier_4, 8) // 上上句 4 压入编译栈栈顶, 并将栈中 4 对应的位置用 identifier_4 标识起来, 然后将当前对齐值设为 8 .
#pragma pack(show) // 8
#pragma pack(push, identifier_5, 16) // 上上句 8 压入编译栈栈顶, 并将栈中 8 对应的位置用 identifier_5 标识起来, 然后将当前对齐值设为 16 .
#pragma pack(show) // 16
#pragma pack(push, identifier_6) // 上上句 16 压入编译栈栈顶, 并将栈中 16 对应的位置用 identifier_6 标识起来.
#pragma pack(show) // 16
#pragma pack(pop, identifier_6) // 将标识符 identifier_6 对应的栈中值 16 弹出, 并将其设为当前对齐值.
#pragma pack(show) // 16
#pragma pack(pop, identifier_5, 2) // 将标识符 identifier_6 对应的栈中值 8 弹出, 然后丢弃, 再将当前对齐值设为 2 .
#pragma pack(show) // 2
#pragma pack(pop, identifier_1) // 按入栈顺序进行弹出, 直到遇到标识符 identifier_1 标识的8 .
#pragma pack(show) // 8
__attribute__选项
结果是4
struct S s{
结果是8
该声明将强制编译器确保（尽它所能）变量类 型为struct S 或者int32_t 的变量在分配空间时采用8 字节对齐方式。
如上所述，你可以手动指定对齐的格式，同 样，你也可以使用默认的对齐方式。如果aligned 后面不紧跟一个指定的数字值，那么编译器将依据你的目标机器情况使用最大最有益的对齐方式。例如：
struct S {
short b[3];
} __attribute__ ((aligned));
这里，如果sizeof （short ）的大小为2 （byte ），那么，S 的大小就为6 。取一个2 的次方值，使得该值大于等于6 ，则该值为8 ，所以编译器将设置S 类型的对齐方式为8 字节。
aligned 属性使被设置的对象占用更多的空间，相反的，使用packed 可以减小对象占用的空间。
需要注意的是，attribute 属性的效力与你的连接器也有关，如果你的连接器最大只支持16 字节对齐，那么你此时定义32 字节对齐也是无济于事的。
struct stu{
char sex;
int length;
char name[10];
}__attribute__((aligned (1)));
struct stu my_stu;
则sizeof(my_stu)可以得到大小为20。
struct stu{
char sex;
int length;
char name[10];
}__attribute__((packed));
struct stu my_stu;
则sizeof(my_stu)可以得到大小为18。
struct stu22{
char sex;
int length;
char name[10];
}__attribute__((aligned));
结果是32.
另外，还有如下的一种方式：
· __attribute((aligned(n)))，让所作用的结构成员对齐在n字节自然边界上。如果结构中有成员的长度大于n，则按照最大成员的长度来对齐。
· __attribute__((packed))，取消结构在编译过程中的优化对齐，按照实际占用字节数进行对齐。
#pragmapack(n)和__attribute__((aligned(m)))的区别：
前者告诉编译器结构体或类内部的成员变量相对于第一个变量的地址的偏移量的对齐方式，缺省情况下，编译器按照自然边界对齐，当变量所需的自然对齐边界比n大时，按照n对齐，否则按照自然边界对齐；后者告诉编译器一个结构体或者类或者联合或者一个类型的变量(对象)分配地址空间时的地址对齐方式。也就是所，如果将__attribute__((aligned(m)))作用于一个类型，那么该类型的变量在分配地址空间时，其存放的地址一定按照m字节对齐(m必须是2的幂次方)。并且其占用的空间，即大小,也是m的整数倍，以保证在申请连续存储空间的时候，每一个元素的地址也是按照m字节对齐。 __attribute__((aligned(m)))也可以作用于一个单独的变量。举例说明：
#include
#pragma pack(4)
typedef struct{
uint32_t f1;
uint8_t f2;
uint8_t f3;
uint32_t f4;
uint64_t f5;
}__attribute__((aligned(1024)))ts;
int main()
{
printf("Structsize is: %d, aligned on 1024\n",sizeof(ts));
printf("Allocatef1 on address: 0x%x\n",&(((ts*)0)->f1));
printf("Allocatef2 on address: 0x%x\n",&(((ts*)0)->f2));
printf("Allocatef3 on address: 0x%x\n",&(((ts*)0)->f3));
printf("Allocatef4 on address: 0x%x\n",&(((ts*)0)->f4));
printf("Allocatef5 on address: 0x%x\n",&(((ts*)0)->f5));
return 0;
}
输出：
Struct size is:1024, aligned on 1024
Allocate f1 onaddress: 0x0
Allocate f2 onaddress: 0x4
Allocate f3 onaddress: 0x5
Allocate f4 onaddress: 0x8
Allocate f5 onaddress: 0xc
注意
绿色部分表明了__attribute__((aligned(1024)))的作用
红色部分说明#pragma pack(4)只对大小大于4的成员变量的地址偏移起作用
紫色部分说明对于大小大于4的成员变量，其地址偏移按照4字节对齐
·使用伪指令#pragma pack (n)，C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。