C语言结构体对齐问题

在说明对齐问题之前请看下面代码：

#include "stdio.h"

void main(int argc, char *argv)
{

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

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

    printf("sizeof(int)=%d sizeof(char)=%d sizeof(short)=%d\n",sizeof(int),sizeof(char),sizeof(short));

    printf("sizeof(A) =%d sizeof(B)=%dn",sizeof(struct A),sizeof(struct B));
}

在运行代码之前，请思考下输出值应该是多少？如果你的答案是8 12，那么恭喜你！
那么两个看似相同的结构体，大小差异为什么会这么大？这都是归因于计算机的字节对齐。
所谓字节对齐：
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。
下面引入几个关于对其的概念：
1.数据类型的字对齐：对于char 自对其为1字节，对于short 自对齐值为2字节，对于int float double自对齐值为4字节。
2.结构体（位域）的自对齐值为其成员中自对齐最大的值。
所谓自对齐值即 变量的起始地址%自对齐值==0.
下面分析下struct B：
假定结构体的开始地址为0x00，那么b的存储空间为0x00 ，0x00 %1==0，a的存储地址为多少呢？由于a需自对齐，必须使a的起始%4==0，同时必须紧靠b，容易得出a的起始地址为0x04。0x01-——0x03为结构体的填充字节，c的起始地址为0x08。根据上面的推断，那B的长度应该是10为什么会是12呢？请看概念2，结构体类型也有自对齐，是成员中自对齐的最大值既4。假如存在结构体B数组，为了保证第二个元素的自对齐，那么第一个元素的长度必须是12，既sizeof（struct B）==12.

既然系统有默认的对齐方式，那么对齐的方式在C语言中是否可以改变呢？答案是肯定的：
3.可以用#pragma pack（value）改变对齐的值。
4.当使用了#pragma pack（value）时，数据成员，结构体的对齐值为自对齐值和指定对齐值中的较小值
请看实列：

#include "stdio.h"

void main(int argc, char *argv)
{
    struct A
    {
     int a;
        char b;
        short c;
    };

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

    printf("sizeof(A) =%d sizeof(B)=%d\n",sizeof(struct A),sizeof(struct B));

    #pragma pack (2) //指定为2字节对齐
    struct c
    {
        char b;
     int a;
        short c;
    };
    printf("sizeof(C)=%d\n",sizeof(struct c));
    #pragma pack ()           //取消2字节对齐

    #pragma pack (1)        //指定1字节对齐
    struct D
    {
        char b;
     int a;
        short c;
    };
    printf("sizeof(D)=%d\n",sizeof(struct D));
    #pragma pack ()         //取消指定的1字节对齐

}

思考下C D的长度应该分别为多少？
下面分析下 C，D结构体的长度：由于自定了对齐方式为2，根据规则4 char int short 的有效自对齐值分别为1 2 2，结构体的有效自对齐由4变为2，故假如C的起始地址为0x00，b的地址为0x00 a的起始地址为0x02，c的起始地址为0x06.
由于D指定对齐长度为1，那么char int short 以及结构体的有效自对齐都变为1，当b的起始地址为0x00时，a的地址为0x01，c的起始地址为0x05。