结构体数据对齐方式
问题来源：Intel UMC中的VideoData类的成员函数SetAlignment（Ipp32s iAlignment）umc_video_data.cpp
Status VideoData::SetAlignment(Ipp32s iAlignment)
{
// check alignment
Ipp32s i;
if(iAlignment <= 0)
return UMC_ERR_INVALID_STREAM;
for (i = 1; i < (1 << 16); i <<= 1) {
if (i & iAlignment) {
m_iAlignment = i;
break; // stop at last nonzero bit
}
}
if (i != iAlignment)
return UMC_WRN_INVALID_STREAM;
return UMC_OK;
}
在网上找了一些资料，便于理解：
最近碰到了有关于结构体成员对齐的问题，参考了一些资料之后，自己总结了以下内容，以备后用。
首先理解4个概念：
（1）数据类型自身对齐
（2）结构体或者类自身的对齐：其成员中自身对齐值最大的值。
（3）指定对齐值：由#pragma pack（value)指定的value值。
（4）数据类型、结构体和类的有效对齐值：自身对齐值和指定对齐值中最小的那个值var。
理解了这些概念之后，可以发现有效对齐值是最终决定数据存放地址方式的值。假设数据（包括成员数据和结构体或者类）最终存放的起始地址为Addr，则应该有“Addr%var=0”。
举例：
#pragma pack(1)
struct _test_pack_1{
char a;
int b;
short c;
}test_pack_1;
#pragma pack()
sizeof(test_pack_1)=7
解释：
以上代码中指定对齐值为1，成员变量a自身对齐为1，因此a的有效对其值为1；假设结构体test_pack_1从地址空间0x0开始存放，则a的起始addr=0x0，符合“0x0%1=0”；成员变量b自身对齐为4，因此b的有效对齐值为1，存放地址可以从0x1~0x4,符合“0x1%1=0";成员变量c自身对齐为2，因此有效对齐值为1，存放地址可以从0x5~0x6，符合“0x1%1=0"；结构体test_pack_1存放地址为0x0~0x6，总共7个字节,结构体test_pack_1自身对齐值为其变量中最大值4，有效对齐值为1，符合“7%1=0"，因此结构体test_pack_1最终存放地址为0x0~0x6，总共7个字节。
举例：
#pragma pack(2)
struct _test_pack_2{
char a;
int b;
short c;
}test_pack_2;
#pragma pack()
sizeof(test_pack_1)=8
解释：
以上代码中指定对齐值为2，成员变量a自身对齐为1，因此a的有效对其值为1；假设结构体test_pack_1从地址空间0x0开始存放，则a的起始 addr=0x0，符合“0x0%1=0”；成员变量b自身对齐为4，因此b的有效对齐值为2，存放地址可以从0x2~0x5,符合“0x2%2=0"; 成员变量c自身对齐为2，因此有效对齐值为2，存放地址可以从0x6~0x7，符合“0x6%2=0"；结构体test_pack_2存放地址为0x0~0x7，总共7个字节结构体test_pack_2自身对齐值为其变量中最大值4，有效对齐值为2，符合“8%2=0"，因此结构体test_pack_2最终存放地址为0x0~0x7，总共8个字节。
“成员对齐有一个重要的条件,即每个成员按自己的方式对齐.其对齐的规则是,每个成员按其类型的对齐参数(通常是这个类型的大小)和指定对齐参数(这里默认是8字节)中较小的一个对齐.并且结构的长度必须为所用过的所有对齐参数的整数倍,不够就补空字节.”
为什么要对齐呢?
现代计算机中内存空间都是按照byte划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始，但实际情况是在访问特定类型变量的时候经常在特定的内存地址访问，这就需要各种类型数据按照一定的规则在空间上排列，而不是顺序的一个接一个的排放，这就是对齐。
对齐的作用和原因：各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。比如有些架构的CPU在访问 一个没有进行对齐的变量的时候会发生错误,那么在这种架构下编程必须保证字节对齐.其他平台可能没有这种情况，但是最常见的是如果不按照适合其平台要求对数据存放进行对齐，会在存取效率上带来损失。比如有些平台每次读都是从偶地址开始，如果一个int型（假设为32位系统）如果存放在偶地址开始的地方，那么一个读周期就可以读出这32bit，而如果存放在奇地址开始的地方，就需要2个读周期，并对两次读出的结果的高低字节进行拼凑才能得到该32bit数据。显然在读取效率上下降很多。
如何修改编译器的默认对齐值?
1.在VC IDE中，可以这样修改：[Project]|[Settings],c/c++选项卡Category的Code Generation选项的Struct Member Alignment中修改，默认是8字节。
2.在编码时，可以这样动态修改：#pragma pack .注意:是pragma而不是progma.
针对字节对齐,我们在编程中如何考虑?
如果在编程的时候要考虑节约空间的话,那么我们只需要假定结构的首地址是0,然后各个变量按照上面的原则进行排列即可,基本的原则就是把结构中的变量按照 类型大小从小到大声明,尽量减少中间的填补空间.还有一种就是为了以空间换取时间的效率,我们显示的进行填补空间进行对齐,比如:有一种使用空间换时间做 法是显式的插入reserved成员：
struct A{
char a;
char reserved[3];//使用空间换时间
int b;
}
reserved成员对我们的程序没有什么意义,它只是起到填补空间以达到字节对齐的目的,当然即使不加这个成员通常编译器也会给我们自动填补对齐,我们自己加上它只是起到显式的提醒作用.