【理论实践】用alignas代替#pragma pack

知识背景：

       字段对齐，使对象或成员的地址满足一定要求。4字节对齐就是地址都是4的整数倍，这个必须是2的N次方。

       为什么要对齐？一方面，如果4字节对齐了，对于128个内存空间，实际只有32个独立地址，相当于管理地址变少了，文件系统经常这么用，用少的寻址空间，管理更大的磁盘空间。另一方面，一些硬件设计上了，为了一些考虑，强制要求地址要符合指定规则。

       对齐有什么影响？最直接的影响就是占用内在大小变了，会影响sizeof，举例如下：

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

        sizeof(A)大小并不是4+1+4=9，而是12，4+4+4。

        为什么要改变对齐？强转之下，受对齐影响，不正确了。容易遇到的场景就是：收到网络字节流，消息头是结构化的，定义一个结构体，强转读取对应的字段

       怎么更改对齐大小?

       c++11之前，我们经常这么用

       #pragma pack(push)   //保存当前的对齐方式       #pragma pack(1)         //指定接下来，1字节对齐       //定义你的结构体       #pragma pop(pop)       //指定恢复保存的对齐方式

        明显这个相当暴力了，如果每个人都这么做，至少3行代码。为了省事，总容易有人不push和pop，直接改，某人就会在不知情的情况下，包含了这个头文件，进而受影响……

        于是，编译器突破规范，定义了扩展：__declspec(align(n))等，记住，是等，也就是各做各的，不统一，于是c++11火速规范化制定了这个标准：alignas 和alignof。

        a开头的关键字，排在最前面，有人会郁闷吧，总看到，却不知道是什么，我从误区开始，逐步解释一下。

        用法：alignas(t)  define;   t可以是个常量表达式，也可以是具体的大小，也可以是一个类型。 define是原本的定义语句，例如：

        alignas(int) int b;

        struct alignas(33) s

        {

                int a;

        };

        alignof(type)，和sizeof非常类似，只是返回对应类型的对齐大小，例如：

         cout << alignof(s);           //返回s的对齐方式

         cout << alignof(s::a) ;      //返回s成员的对齐方式

理论实践

        知识讲完了，开始错误之路吧

        一、对齐不是2的N次方

struct alignas(3) A    //error: requested alignment is not a power of 2{        char a;        char b;        char c;        char d;};

        二、理解错了对齐对象

struct alignas(2) A{        char a;        char b;        char c;        char d;};if(sizeof(A) == 8)

       alignas修饰结构体时，不是对齐结构体每个成员，而是对齐结构体本身，所以大小不是4*2=8，则是4不变。如果再增加一个char成员，则大小6， 不是5。

       这样去理解结构体对齐：A对齐了，A+sizeof(A)是下一个A元素的地址，需要同样满足对齐，所以需要补空间1。

        三、对齐低于结构体成员最大对齐

struct alignas(2) A{        int a;        char b;};

        sizeof(A)不是6，而是8，因为a已经是4对齐了，所以b之后会补到8。   alignas(16)则大小是16。

         四、分析一下复杂的，就毕业了，sizeof(B)是多少？128

struct alignas(32) A{        int a;        alignas(8) char b;};struct B{        A a;        A b;        alignas(1) char c;        A d;};

          

          以后，再怀疑字节对齐时，请用alignof输出实际的对齐方式看看，不用再去打印内存或调试了。