结构体数据对齐

先来看这个程序

 

using namespace std;
struct{
    char a1;
    int a2;
    short a3;
}A;
struct{
    int a;
    char b;
    short c;
}B;
struct{
    long b;
    int c;
    char a;
}C;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    cout<<sizeof(A)<<endl;//12

    cout<<sizeof(B)<<endl;//8

    cout<<sizeof(C)<<endl;//12

}

 

   现代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变量的时候经常在特定的内存地址访问，这就需要各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，这就是对齐.一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取,其他平台可能没有这种情况， 但是最常见的是如果不按照适合其平台的要求对数据存放进行对齐，会在存取效率上带来损失,比如有些平台每次读都是从偶地址开始，如果一个int型（假设为 32位）如果存放在偶地址开始的地方，那么一个读周期就可以读出，而如果存放在奇地址开始的地方，就可能会需要2个读周期，并对两次读出的结果的高低 字节进行拼凑才能得到该int数据.

  下面来分析一下c++中结构体的对齐方式，首先要明确四个概念：a.数据类型自身的对齐值，就是数据类型本身的大小；b.指定对齐值：#pragma pack （value）时的指定对齐值value.c.结构体或者类的自身对齐值：其成员中自身对齐值最大的那个值。d.数据成员、结构体和类的有效对齐值：自身对齐值和指定对齐值中较小的那个值.

 第一个结构体A，该例子中没有定义指定对齐值，在me的环境下，该值默认为4,假如从0x0000地址开始存放，a1的有效对齐值是1，占有0x0000这一个字节；a2的有效对齐值是4，必须满足x%4==0的对齐方式，所以从0x0004-0x0007地址存放a2；a3的有效对齐值是2，必须满足x%2==0的对齐方式，从0x0008-0x0009两个字节存放a3，这一共是10个字节，A自身的有效对齐值是其中数据成员的有效对齐值的最大值4，所以要按照结构体圆整的要求， 0x0009到0x0000=10字节，（10＋2）％4＝0，所以0x000A-0x000B两个字节也归A所有，一共是12个字节，所以sizeof(A)==12同样分析适用于BC结构体。

第二个结构体B，从0x0000开始保存，a占有0x0000-0x0003这4个字节的地址；b占有从0x0004这一个字节；c的有效对齐值是2，必须从0x0006开始存放占有0x0006-0x0007两个字节的地址，一共是8个字节，所以sizeof(B)==8;