C语言字节对齐

一直没有深究过，近日才把这些搞明白了，做个记录，加深记忆。

       由于CPU存数据时是以byte为单位，但在读取数据时所采用的方式上有限制，比如有的cpu只能从偶地址起读数据，有的cpu只能从地址为4的倍数的地方读数据，这就要求数据存放时要符合一定的顺序，不然cpu可能要多耗时钟，比如一个short型的数据如果跨边界，就要分两次才能读完。所以各类数据按照一定的规则在空间上排列（数据存放时要与边界对齐），而不是顺序的一个一个的排放，这就是所谓的字节序对齐（一般情况下，纯char型按一字节对齐，带short型按照2字节对齐，带int型的按4字节对齐）。

       这里以通用的32为cpu为例加以说明。

比如定义这样一个结构体：

Struct example1{

char  i；

short  j；

int  k；

}；

Struct example2{

char  i；

char  i1；

short  j；

int  k；

}；

Struct example3{

char  i；

char  i2；

char  i3；

short  j；

int  k；

}；

 

sizeof(example1)、sizeof(example2)、sizeof(example3)分别为2、2、3；

字节顺序：example1

_1__|__1__|____2_____|_______4____________|

i   | null  |    j     |       k            |

 

字节顺序：example2

_1__|__1__|____2_____|_________4__________|

i   | i1   |      j    |        k           |

 

字节顺序：example13

_1__|__1__|__1__|__1_|____2_____|_____2_____|_________4__________|

i   | i1   |  i2  | null |    j     |    null    |         k          |

可以看出，字节安定义顺序排列（默认情况下），在边界对齐的前提下，能放下进该四字节地址内则放，不能则空出剩余的byte，放入下word内，首先保证字节对齐。

 

    结构体在内存组织上是顺序式的，而联合体是重叠式的，各成员共享一段内存，联合体的长度等于其内最长成员的长度。比如如果一个联合体内的size最大成员是一结构体，则这个size就是该联合体的size。