结构体对齐规则

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为什么要进行内存对齐

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#include <iostream>
using namespace std;

struct A{
  char a;
  int b;
  short c;
};

struct B{
  short c;
  char a;
  int b;
};

int main()
{
    cout << sizeof(A) << endl;
    cout << sizeof(B) << endl;
    return 0;
}

以上结构体变量数量类型相同，但是sizeof计算出来的却不同，计算之后：sizeof(A) is 12,sizeof(B) is 8，此时我们会发现一个问题，为什么两个一样的结构体，但是sizeof大小却不同？

答案就是内存对齐导致的结果不同

那么编译器为什么要进行内存对齐呢？本来sizeof(int + char + short)应该就是7，结果对齐之后反而更大了，为什么？

内存对齐规则

我们先来看看内存对齐的规则

  1. 第一个成员在与结构体偏移量0的地址处

  2. 其他成员变量必须是要对齐min(#pragma pack()指定的数,这个数据成员的自身长度)的倍数

  3. 在所有的数据成员完成各自对齐之后，结构或联合体本身也要进行对齐，对齐将按照 #pragram pack 指定的数值和结构或者联合体最大数据成员长度中比较小的那个 也就是 min(#pragram pack() , 长度最长的数据成员)；

    gcc默认对齐数为4，VS下默认对齐数为8

    以第一个结构体A为例：

    char占一个字节，起始偏移量为0；int占4个字节，min(8,4) = 4，所以偏移量为4，所以应该在char后面加上三个字节，不存放任何东西；short 占两个字节，min(8,2)=2，所以偏移量是2的倍数，而short偏移量是8，是2的倍数，所以无需添加任何字节；此时就像这样一样共占了10个字节：0xxx 0000 00 ；那么此时就要考虑一下结构体本身的对齐，min(8,4)=4；所以总体应该是4的倍数，所以还需要添加两个字节在最后面，所以内存存储状态变为了 0xxx 0000 00xx ，一共占据了12个字节

    怎样让结构体按照指定的对齐参数进行对齐

    pragram pack(4) 设定为4字节对齐

    如何知道结构体中某个成员相对于结构体起始位置的偏移量

  4. 偏移量 = 成员自己的地址 - 结构体的地址

    int num = (int)&s.student - (int)&s;

  5. 使用宏offsetof

    格式：offsetof(结构体.结构体中的成员变量)

    offsetof(s.student)

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