c语言 结构体内存对齐（含修改默认对齐数）

1.结构体内存对齐

1.1练手小题

//答案见1.3
//练习1
struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));
//练习2
struct S2
{
	char c1;
	char c2;
	int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));
//练习3
struct S3
{
	double d;
	char c;
	int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));
//练习4-结构体嵌套问题
struct S4
{
	char c1;
	struct S3 s3;
	double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));

1.2知识点讲解

结构体的对齐规则 （文字看不懂没关系，后面会把上面的练习题手把手给你们讲解出来）：

1. 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处==（意思就是把第一个成员放在结构体内存的最开头位置）==
2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。（这点我们可以这样理解，将内存的字节以1为起始来排序，按照从起始处的整数倍（对齐数）放置每个成员，如果该位置已经有了成员，那就找下一个整数倍的数）
   （对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员大小的较小值。VS中默认的值为8）
3. 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍。（这点比较好理解吧）
4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。（就把结构体当成一个成员即可，它的对齐数就是包含成员里面对齐数最大的那个）

1.3练习讲解（手把手级别，不懂打我）

1.4为什么存在结构体内存对齐

1. 平台原因(移植原因)：
   不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特
   定类型的数据，否则抛出硬件异常
2. 性能原因：
   数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。
   原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访
   问。
   总体来说：结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法

1.5优化结构体内存

那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，那我们可以让占用空间小的成员尽量集中在一起
例如：

struct S1
{
 char c1;
 int i;
 char c2;
};
struct S2
{
 char c1;
 char c2;
 int i;
};
int main()
{
	printf("%d\n", sizeof(struct S1));
	printf("%d\n", sizeof(struct S2));

	return 0;
}

懂了吧~~

2修改默认对齐数

结构体在对齐方式不合适的时候，可以自行修改默认对齐数，这里用到的是了 #pragma 这个预处理指令

#include 
#pragma pack(8)//设置默认对齐数为8
struct S1
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
#pragma pack(1)//设置默认对齐数为1
struct S2
{
	char c1;
	int i;
	char c2;
};
#pragma pack()//取消设置的默认对齐数，还原为默认
int main()
{
	//输出的结果是什么？
	printf("%d\n", sizeof(struct S1));
	printf("%d\n", sizeof(struct S2));
	return 0;
}

就到这里，感谢大家阅读我的博客，喜欢的可以点赞收藏评论三连一波，点个关注就更好了