关于内存对齐

事情的起因是这样的，我想在GNova写一个标识日期时间的类GDateTime，存储以下数据：

年份、月份、日期、星期、一年中的第几天、时、分钟、秒、毫秒。

并且可以针对以上数据进行操作。出于节省数据空间的考虑，每一项数据都尽量用最小容量的数据类型，比如年份使用guint16来存储，月份使用guint8来存储。这样以上所有的数据加在一起只占据了12个字节的数据空间。为了以后序列化的方便，我将所有的数据存储在一个字节数组中。

综合以上，我使用以下的一个数据结构来存储日期：

gbyte m_tDateTime[G_DATE_TIME_SIZE];

其中宏G_DATE_TIME_SIZE定义为一个值为12的整型字面值，这是一个能够容纳以上所有数据的最小尺寸。

当需要做日期的拷贝时，可以使用内存拷贝操作：

GMemCopy(m_tDateTime, dt.m_tDateTime, G_DATE_TIME_SIZE);

实际情况中，在执行以上代码时，系统会崩溃（vs2015）：

Run-Time Check Failure #2 - Stack around the variable 'dt' was corrupted.

这是因为m_tDateTime这个字段的默认对齐规则是4个字节，而12这个数字，不满足对齐规则。在进行内存拷贝的时候，数组将以4个字节为单位进行拷贝，这样会造成内存越界。将12改为16，bug就消失了。

在C++11中，也可以通过alignas去设置对齐方式：

alignas(16) gbyte m_tDateTime[G_DATE_TIME_SIZE];

如上，由于改变了成员变量的对齐方式为16个字节，哪怕不把G_DATE_TIME_SIZE的值由12改成16，也能够正常运行，但此时也会带来存储空间的变化。

为了尽量减少存储空间的同时，还需要满足数据对齐方式，我们可以手工修改存储时的偏移量，最终修改情况如下：

共占据16个字节，其中有4个字节是用于内存对齐的无效数据，空间占据情况如下：

地址偏移（单位：字节）	说明
0	存储年份，占2个字节
2	存储月份，占1个字节
3	存储日期，占1个字节
4	存储星期，占1个字节
5	存储一年中的第几天，占2个字节
7	用于内存对齐的无效数据，占1个字节
8	存储小时，占1个字节
9	存储分钟，占1个字节
10	存储秒数，占1个字节
11	用于内存对齐的无效数据，占1个字节
12	存储毫秒数，占2个字节
14	用于内存对齐的无效数据，占2个字节

这样子设置存储规则，就可以使用原本值为4的内存对齐方式，而且为了保证获取数据时，不会因为内存对齐方式导致数据只能部分获取，在秒与毫秒之间，插入一个字节的无效数据。

在此基础上，GNova中的日期时间类GDateTime也能够正常、高效的运行了。