为何要考虑字节对齐？

某天某人面试

某考官：对字节对齐了解吗

答曰：当然了解，学嵌入式或者做协议的必须了解，blablabla...

某考官：那为什么会有字节对齐呢？

答曰：提高数据的存取效率。

某考官：怎末提高的呢？

答曰：我只知道这么用，至于具体为啥设计，不懂。

某考官(笑了笑，估计得意的，小样儿，终于问倒你了)：体系结构应该学过呀(当然很小声的嘟噜了依据)

答案：

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编译器为程序分配内存时，为什么要进行字节对齐？什么时候进行字节对齐？
对如下声明：
char a[17];
int i;
其中i为4字节长度，若编译器对齐方式为4字节，是不是要分配24字节，其中头17个分配给字符型数组a，中间空3字节，后4字节分配给i？这么做有什么好处？
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主要是考虑到CPU的存取速度。
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主要是因为现代计算机都使用了Cache。
Cache可以看成一些可以用非常快的速度进行访问的临时内存。但是Cache的容量不大，比如一般一级Cache只有几K到几十K,二级Cache只有几百K到几M.这个同数G的内存相比，是比较小的。
但是CPU访问内存非常慢，所以硬件会将平时经常使用的内容存放到Cache里面。
Cache是通过一些Cache Line来组织的，每一条Cache Line一般包含16个字节，32个字节或64个字节等。 比如某个计算机一级Cache的Cache Line长度是32个字节，那么每段Cache Line总是会包含32个字节对齐的一段内存。
现在有一个4字节的整数，如果它的地址不是4字节对齐的，那么就有可能访问它的时候，需要使用两条Cache Line,这增加了总线通讯量，而且增加了对Cache的使用量，而且使用的数据没有在Cache里面（这时需要将数据从内存调入Cache,会非常慢）的机会会增加，这些都降低了程序的速度。
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内存也是按照bank来对齐的
内存按照软件来理解的是连续的存储单元
但是对于硬件来说，是分bank的
一段连续的内存地址，由4个bank构成时候，地址和bank之间的对应关系如下
内存地址 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 。。。。
bank 分布 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 ......
pc是总线公用，是分时公用的，有时候是地址，有的时候是数据
对于从0开始的4个字节， 可以传一个地址，一次读取，4个bank并行，各自返回一个字节的
但是非0开始的4个字节，就要分两次传地址，4个bank无法同时并行
再说
地址对齐主要是针对 struct， union，class这些类型来说的
对于函数当中的单独变量，地址先后顺序是没有关系，没有规定的
地址对齐是编译器的控制行为，pack宏来决定对齐的具体方式