内存对齐

内存对齐

(一)概念
所谓内存对齐是指，cpu在读取内存地址的时候，按照一定的偏移量去读取。
(二)好处
以空间换时间，提高读取效率。
理由如下：若#pragma pack(4)
不对齐：
若指定cpu读取单位为4字节，而int a = 0;保存在1，2，3，4中，
则cpu先读取0，1，2，3后，去掉高位0，然后再读取4，5，6，7，去掉低位5，6，7，如此，才能完整读取出a的值。

对齐：

则cpu只需访问内存一次，就可读取到a的值。

(三)对齐规则

1. 结构体第一个成员的偏移量为0，以后每个成员相对于结构体首地址的offset都是该成员大小与有效对齐值中较小那个的整数倍，如有需要编译器会在成员填充字节。
2. 结构体的总大小为有效对齐值的整数倍，如有需要编译器会在最末一个成员之后填充字节。
   Tips:
   有效对齐值：是给定值#pragma pack(n)中和结构体中最长数据类型较小的那个。

(四)例子
#pragma pack(4)//32bits
struct A{
      int i;
      char c1;
      char c2;
};
sizeof(A) === 8
struct B{
      char c1;
      int i;
      char c2;
};
sizeof(B) === 12
struct C{
      char c1;
      char c2;
      int i;
};
sizeof(C) === 8
分析：
该情况下，有效对齐值 = 4字节
i: 本身大小 = 有效对齐值 即，0x0，0x1，0x2，0x3
c1: 本身大小= 1 < 有效对齐值，即0x4也为1的整数倍，则占0x4
c2: 本身大小 = 1 < 有效对齐值，即0x5也为1的整数被，则占0x5
按照规则2，则编译器补齐2bits到0x7
结构体总大小 = 4+1+1+2=8

情况二：
若设定编译器的对齐方式为2字节
#pragma pack(2)
分析：
i: 本身大小 > 有效对齐值 即，0x0，0x1，0x2，0x3(0x0为2的整数倍)
c1: 本身大小= 1 < 有效对齐值，即0x4也为1的整数倍，则占0x4
c2: 本身大小 = 1 < 有效对齐值，即0x5也为1的整数被，则占0x5
结构体总的大小 = 6字节

因此，结构体数据成员的声明顺序是影响其占用的内存大小的。