【C语言】结构体内存对齐及大小计算

✔1.结构体内存对齐

我们已经掌握了结构体的基本使⽤了。
现在我们深⼊讨论⼀个问题：计算结构体的⼤⼩。
这也是⼀个特别热⻔的考点： 结构体内存对⻬。

✔2.对⻬规则

⾸先得掌握结构体的对⻬规则：
1. 结构体的第⼀个成员对⻬到和结构体变量起始位置偏移量为0的地址处

☞偏移量

2. 其他成员变量要对⻬到某个数字（对⻬数）的整数倍的地址处。
对⻬数 = 编译器默认的⼀个对⻬数 与 该成员变量⼤⼩的较⼩值。

VS 中默认的值为 8
-Linux中 gcc 没有默认对⻬数，对⻬数就是成员⾃⾝的⼤⼩
3. 结构体总⼤⼩为最⼤对⻬数（结构体中每个成员变量都有⼀个对⻬数，所有对⻬数中最⼤的）的整数倍。
4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体成员对⻬到⾃⼰的成员中最⼤对⻬数的整数倍处，结构体的整体⼤⼩就是所有最⼤对⻬数（含嵌套结构体中成员的对⻬数）的整数倍。

✔3.计算结构体大小

struct S

{

	char c1;

	int i;

	char c2;

};


int main()

{

	//输出的结果是什么？

	printf("%d\n", sizeof(struct S));

	return 0;

}

代码运行结果：

分析如下：

✔4.修改默认对⻬数

#pragma 这个预处理指令，可以改变编译器的默认对⻬数。

---

#include 

#pragma pack(1)//设置默认对⻬数为1

struct S

{

 char c1;

 int i;

 char c2;

};

#pragma pack()//取消设置的对⻬数，还原为默认

int main()

{

 //输出的结果是什么？

 printf("%d\n", sizeof(struct S));

 return 0;

}

---

代码运行截图如下：

结构体在对⻬⽅式不合适的时候，我们可以⾃⼰更改默认对⻬数。

☑️5.为什么存在内存对⻬?

⼤部分的参考资料都是这样说的：
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⻬。原因在于，为了访问未对⻬的内存，处理器需要作两次内存访问；⽽对⻬的内存访问仅需要⼀次访问。假设⼀个处理器总是从内存中取8个字节，则地址必须是8的倍数。如果我们能保证将所有的double类型的数据的地址都对⻬成8的倍数，那么就可以⽤⼀个内存操作来读或者写值了。否则，我们可能需要执⾏两次内存访问，因为对象可能被分放在两个8字节内存块中。
总体来说：结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。