字节对齐《c和指针》笔记--包含位域结构体的内存对齐（32bit，GCC）
最近使用开发的过程中出现了一个小问题，顺便记录一下原因和方法--字节对齐
C99划定int、unsigned int和bool可以作为位域类型。但编译器几乎都对此作了扩展，答应其它类型类型的存在。
如果结构体中含有位域(bit-field)，总结规则如下:（以下代码在x86 32bit系统上测试，gcc 4.1.2）
1) 如果相邻位域字段的类型相同，且其位宽之和小于类型的sizeof巨细，则前面的字段将紧邻前一个字段存储，直到不能包容为止
例：
struct test1 {
char a : 2;
char b : 3;
char c : 3;
};
3个变量恰好占1个字节，所以整体只要占1个字节
2) 如果相邻位域字段的类型相同，但其位宽之和大于类型的sizeof巨细，则前面的字段将从新的存储单元开始，其偏移量为其类型巨细的整数倍
例：
struct test2 {
char a : 2;
char b : 3;
char c : 7;
};
3个变量超过1个字节，a和b在占一个字节，c占一个字节，所以整体占2个字节。
3) 如果相邻的位域字段的类型不同，则各编译器的详细实现有差异，VC6采用不压缩方法（不同位域字段存放在不同的位域类型字节中），Dev-C++和GCC都采用压缩方法
例1：
struct test3
{
char a:1;
char b:1;
long c:1;
char d:2;
};
4个变量<=1个字节，所以整体占1个字节，对吧！
错了，开始我也是这样想的，结果是4个。
我猜想了一下：
虽然a,b,c,d加起来只占1个字节，但是最后结构体整体也要停止对齐。
详细可以查看之前写的不含位域的内存对齐说明http://blog.csdn.net/todd911/article/details/6528428,
对齐规则的第二条：结构(或结合)的整体对齐规则：在 数据成员完成各自对齐之后，结构(或结合)本身也要停止对齐，对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构(或结合)最大数据成员长度中，比较小的那个停止。
这边因为没有定义#pragma pack，所以默认按4个字节停止对齐，结构体中最大的数是long，占4个字节，所以最终要按4个字节停止整体对齐。
我们来验证一下，如果将结构体改成：
struct test3
{
char a:1;
char b:1;
short c:1;
char d:2;
};
结果应该是2。
试一下，确实是2.
再来修改一下：
struct test3
{
char a:1;
char b:1;
long c:31;
char d:2;
};
上面的结构体占12个字节。
a,b合起来占1个字节，c如果要合到a,b中去，的话就是33bit,超过将按照#pragma pack指定的数值和结构(或结合)最大数据成员长度中，比较小的那个，
所以c只能自立门户，从第5个字节（偏移量为32bit）开始放置占4个字节，同理最后d也合不进c中去，所以从第9个字节开始放置，最后结构体整体对齐，结果是12.
总结gcc的压缩方法：
a.先要取得#pragma pack指定的数值和结构(或结合)最大数据成员长度中，比较小的那个值，这边称为对齐基数。
b.按照结构体中变量的次序，如果能合在一起且不超过a中的对齐基数的就合并，不能合并的需要自立门户，偏移量为对齐基数的整数倍，继续检查是否能停止合并。。。
c.最后结构体整体停止对齐。
4）如果位域字段之间穿插着非位域字段，则不停止压缩，按照不包含位域的结构体停止对齐，详细规则可以参考我以前写的文章：http://blog.csdn.net/todd911/article/details/6528428
例：
struct test4
{
char a:1;
char b:1;
short c;
char d:1;
};
占用6个字节。
文章结束给大家分享下程序员的一些笑话语录： 人在天涯钻，哪儿能不挨砖？日啖板砖三百颗，不辞长做天涯人～