【C/C++】关于内存对齐

内存对齐

1. 为什么要内存对齐

CPU访问内存时以字长为单位。32位CPU字长为4个字节，因此CPU一次性访问的内存单位等于4个字节。

即32位CPU的内存读取操作是4字节对齐的。如果数据的存储不采用内存对齐，可能会发生一个数据CPU需要访问2次内存的情况。

2. 内存对齐的目的

• 减少CPU访问内存的次数，加大CPU访问内存的吞吐量。
• 为了让内存的存取更有效率
• 因为CPU对内存的读取操作是对齐的，采用不对齐的存储方式，会导致为了读取一个数据CPU要访问两次内存
• 便于移植：不是所有平台都可以访问任意地址的内存

3. 弊端

变量与变量之间由于内存对齐增加了填充，并没有存储真实有效的数据，所以占用的内存会更大。这也是一个典型的空间换时间的应用场景。

4. 结构体实例

32位系统

struct{
    int x;
    char y;
    char z;
}s1;

s的内存大小为 8 byte

struct{
    char x;
    char y;
    int z;
}s2;

s的内存大小为 8 byte

struct{
    char x;
    int y;
    char z;
}s2;

s的内存大小为 12 byte