数据对齐

今天看项目的老代码，发现了几个有意思的宏还有一些没见过的库函数。所以接触到了一个新的概念——数据对齐。

百度了一下数据对齐，发现好多相关内容。

数据对齐——计算机系统对基本数据类型合法地址做出了一些限制，要求某种类型对象的地址必须是某个值K（2，4，8）的倍数。这个是数据对齐的概念，要理解数据对齐就必须知道数据对齐的原因或者说意义。在看代码的时候发现了一个很敏感的数字（4096），凡是出现这数字的地方基本都和二进制脱不了干系。

先说个例子，如果在程序中要存放几个变量，有整形（int）、有浮点型（float）或是字符型（char），那么存取这几个变量需要多大的地址空间呢？我们知道，计算机系统是将物理内存以字节为单位进行编址。那么无论在32位/64位系统中，不同类型变量的存储大小必定不同。但是不同平台下计算机系统的读取和传送都有各自的规则。如果数据没有按照各自的规则，那么可能读取某个数据需要两个甚至更多指令周期。无疑这会损失性能。而数据对齐要做的就是将数据按照符合该平台规则下进行存储，以满足大量连续读取数据时的性能最优。

一句话，以牺牲存储空间为代价，达到性能上的提升。空间换时间，经典永不过时。

而在项目里对文件进行数据对齐时，为什么会是4096而不是1024或其他1024的整数倍呢？磁盘上的存储空间最小的单位被称为扇区，传统上一个扇区有512byte大小，而现在高性能的硬盘上一个扇区都是4096byte大小。虽然还支持向下兼容512byte，但不进行4k对齐会损失性能。所以我想这就是旧代码编写者以4096进行数据对齐的意图了吧！