struct的成员对齐

1、自然对齐

struct是一种复合数据类型，其构成元素既可以是基本数据类型（如int、long、float等）的变量，也可以是一些复合数据类型（如array、struct、union等）的数据单元。对于结构体，编译器会自动进行成员变量的对齐，以提高运算效率。缺省情况下，编译器为结构体的每个成员按其自然对齐条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储，第一个成员的地址和整个结构的地址相同。

    自然对齐：即默认对齐方式，是指按结构体的成员中size最大的成员对齐。

例如：

struct naturalalign

{

    char a;

    short b;

    char c;

};

在上述结构体中，size最大的是short，其长度为2字节，因而结构体中的char成员a、c都以2为单位对齐，sizeof（naturalalign）的结果等于6；

struct naturalalign

{

    char a;

    short b;

    char c;

};

其sizeof（naturalalign）的结果等于12。

2、指定对齐

一般地，可以通过下面的方法来改变缺省的对齐条件：

    使用伪指令#pragma pack（n）， 编译器将按照n个字节对齐；

    使用伪指令#pragma pack（），取消自定义字节对齐方式。

注意：如果#pragma pack（n）中指定的n大于结构体中最大成员的size，则其不起作用， 结构体任然按照size最大的成员进行对齐。

例如：

#pragma pack（n）

struct naturalalign

{

    char a;

    int b;

    char c;

};

#pragma pack()

当n为4、8、16时，其对齐方式均一样，sizeof（naturalalign）的结果都等于12。而当n为2时，其发挥了作用，使得sizeof（naturalalign）的结果为8。

下面有一道面试题：

#include

#pragma pack(8)                //指定8字节对齐

struct example1

{

    short a;

    long b;

};       

//由于struct example1中的成员最大size为4，故struct example1仍然按4字节对齐

struct example2

{

    char c;

    struct example1 struct1;

    short e;

};

//struct example2中包含了struct example1，其本身包含的简单数据成员的最大size为2（short变量e），但是因为其包含了struct example1，而struct example1中的最大成员size为4， struct example2也应为4字节对齐，这里#pragma pack（8）对struct example2也不起作用

#pragma pack();

int main(int argc, char *argv[])

{

    example2 struct2;

    printf("%d\n%d\n%d\n", sizeof(struct example1), sizeof(struct2), (unsigned int)(&struct2.struct1)-(unsigned int)(&struct2));

    return 0;

}

输出结果：

8

16

4