C语言中对齐概念的理解

 

c 语言中对齐概念：

问题：

1.什么是对齐？

答：变量要放到存储器中，如何放就产生了对齐问题。

一般说来，如果一个变量需要占X个字节，则该量的起始地址必须能够被X整数。这就是所谓的对齐。如果一个变量大小是一个字，则字对齐即可，如果是两个字，则双字对齐

2.对齐是对什么而言？只是结构体中的变量吗？

答：一般对一个（变）量而言，结构包括多个量，所以也存在对齐问题

3.为什么要使用对齐？对齐带来的好处是什么？

答：与操作速度相关

CPU==>CACHE==>MEMORY.

（1） 如果一个变量不对齐，则从MEMORY 到CACHE可能需要多次操作，因为CACHE取一般是是16，32，。。，或128个字节为单位，每次取都是对齐的。

（2）CPU操作对存储器操作也是对齐操作，如果量是对齐，则指令可以直接操作。如果不是对齐的，你想一想，应该怎么办？

所以,PPC规定量必须对齐，否则会直接报错。x86允许不对齐，但可能影响性能

注意：在设计结构体的时候要注意成员的合理布局

例：

struct

{

int a;

char b;    

}sa;

struct

{

int a;

char b;

double c;

}sb;

struct

{

int a;

double c;

char b;

}sc;

 

注：sizeof(int)=4;sizeof(char)=1;sizeof(double)=8

sizeof(sa)=8,sizeof(sb)=16,sizeof(sc)=24

结论：编译器以结构体中以成员变量中类型占用空间最大的作为分配单元（达到对齐），sa以sizeof(int)=4作为分配单元，所以在char b后填充了3个字节，sb，sc他们只是布局不一样，都是以sizeof(double)=8作为分配单元，在设计结构体时要注意成员的顺序