字节对齐问题
发布时间：2010/8/23 10:34:05 来源：城市学习网 编辑：ziteng
规则：
1 、数据成员对齐规则：结构 (struct)( 或联合 (union)) 的数据成员，第一个数据成员放在 offset 为 0 的地方，以后每个数据成员的对齐按照 #pragma pack 指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。
2 、结构 ( 或联合 ) 的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构 ( 或联合 ) 本身也要进行对齐，对齐将按照 #pragma pack 指定的数值和结构 ( 或联合 ) 最大数据成员长度中，比较小的那个进行。
3 、结合 1 、 2 可推断：当 #pragma pack 的 n 值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个 n 值的大小将不产生任何效果。 使用指令#pragma pack (n)，编译器将按照 n个字节对齐。使用指令#pragma pack ()，编译器将取消自定义字节对齐方式。在#pragma pack (n)和#pragma pack ()之间的代码按 n个字节对齐。
struct s1
{
int a;
char b;
short e;
int c;
};
struct s2
{
int a;
char b;
int c;
short e;
int d;
};
1字节对齐 为 11 和 15
2字节对齐 为 11 和 16
4字节对齐 为 12 和 20
8字节对齐 为 12 和 20
16字节对齐 为 12 和 20[NextPage] 看如下例子：
#pragma pack(8)
struct TestStruct4
{
char a;
long b;
};
struct TestStruct5
{
char c;
TestStruct4 d;
long long e;
};
#pragma pack()
问题：
A) sizeof(TestStruct5)=?
B) TestStruct5的 c 后面空了几个字节接着是 d ？
TestStruct4中，成员 a 是 1字节，默认按 1字节对齐，指定对齐参数为 8，这两个值中取 1，a 按 1字节对齐；成员 b 是 4个字节，默认是按 4字节对齐，这时就按 4字节对齐，所以sizeof(TestStruct4)应该为 8。
TestStruct5 中，c 和 TestStruct4 中的 a 一样，按 1字节对齐，而 d 是个结构，它是 8个字节，它按什么对齐呢？对于结构来说，它的默认对齐方式就是它的所有成员使用的对齐参数中最大的一个, TestStruct4的就是 4。所以，成员 d 就是按 4字节对齐。成员 e 是 8个字节，它是默认按 8字节对齐，和指定的一样，以它对到 8字节的边界上。这时，已经使用了12个字节了，所以又添加了 4个字节的空，从第 16个字节开始放置成员 e。这时，长度为24，已经可以被 8(成员 e 按 8字节对齐)整除。这样，一共使用了 24个字节。内存布局如下（*表示空闲内存，1表示使用内存，单位为 1byete） ：
a b
TestStruct4的内存布局：1***, 1111
c TestStruct4.a TestStruct4.b d
TestStruct5的内存布局： 1***, 1***, 1111, ****， 11111111
这里有三点很重要:
首先，每个成员分别按自己的方式对齐，并能最小化长度。
其次，复杂类型(如结构)的默认对齐方式是它最长的成员的对齐方式，这样在成员是复杂类型时，可以最小化长度。
然后，对齐后的长度必须是成员中最大的对齐参数的整数倍，这样在处理数组时可以保证每一项都边界对齐。
补充一下：
对于数组，比如:char a[3]，它的对齐方式和分别写 3个 char 是一样的，也就是说它还是按 1 个字节对齐。如果写：typedef char Array3[3]；Array3 这种类型的对齐方式还是按 1 个字节对齐，而不是按它的长度。
