本文主要是介绍struct结构体内的对齐问题，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
truct结构体由于包含了不同的数据类型，而数据结构类型之间存在占用空间大小的问题，比如char型占用1字节，short int占用2字节，int、long int、指针、float占用4字节、double占用8字节（windows和linux中）。但计算机系统对基本数据类型可能允许地址做出了限制，要求某种类型的对象必须是2、4或8的倍数（为了简化处理器和存储系统之间的硬件设计——可以节省至少1根地址线）。
首先要说的几点是关于概念性的东西，现代计算机中内存空间都是按照byte划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始。但是，计算机在存储数据的时候，为了访问效率的考虑，在访问特定变量的时候经常在特定的内存访问，这就需要各类型数据按照一定的规则在空间上排列，而不是顺序的一个接一个的排放，这就是对齐。（参考百度百科）
如果一个变量的内存地址正好位于它长度的整数倍，他就被称做自然对齐。如果机器的整型值长度为4个字节，假设一个整型变量的地址为0x00000008，那它就是自然对齐的。假设上面整型变量的地址不是自然对齐，比如为0x00000006，则CPU如果取它的值的话需要 访问两次内存，第一次取从0x00000006-0x00000007的两个字节，第二次取从0x00000008-0x00000009的两个字节。t然后组合得到所要的数据。如果变量在0x00000005地址上的话则要访问三次内存，第一次为一个字节，第二次为两个字节，第三次为一个字节，然后组合得到整型数据。而如果变量在自然对齐位置上，则只要一次就可以取出数据。
我们对齐的规则是：每个成员按其类型的大小和指定对齐参数(这里默认是8字节)中较小的一个对齐。并且结构的总长度必须为所用过的所有对齐参数的整数倍，不够就补空字节。
C++ struct内存分配大小
一 原则：
1 所有字段在内存中出现顺序与声明顺序一致 (理论上,译器可以随便放置各个字段)2 由于性能原因，大多数编译器实际上会将struct 的各个字段对齐放置在合适的内存边界。具体细节随着语言编译器和CPU的不同而不同。在80X86体系中，符合Intel应用二进制接口(ABI Application Bianry Interface)的编译器会将单字节对象分配在struct中任意偏移量处，字分配在字偏移量处，而双字或者更大的对象则分配在双字边界。
3 大多数编译器会确保整个记录的长度是2、4或者8个字节的整数倍，他们通过在记录的末尾添加补齐字节以增加struct长度来做到这一点。编译器之所以要补齐struct的大小，是为了要确保记录的长度是记录中的最大纯量(Scalar)对象大小或者CPU的最优对齐大小的整数倍。
4 通常编译器会提供一个选项，让你可以在全局上禁止这一功能。很多编译器还提供了pragma后者packed等关键字来让你能够逐struct地关掉字段对齐(优点是节省内存，缺点是增加了时间开销)
二 C++数据类型大小
char 1Byteshort 2Byte
int 4Byte
long long 8Byte
string 32Byte(空字符串，STL构造函数暂且将其大小置为32Byte)
三 VS2008中struct大小遵循的原则：
0 字段在内存中出现顺序与声明顺序一致(符合第1条)1 struct的长度是最长纯量的整数倍(符合第3条)
2 struct大小符合ABI规则(符合第2条)
四 例子
string t;long long l;
int i;
char c;
这个大小为48=32+8+4+4
long long l;
string t;
int i;
char c;
这个大小为48=8+32+4+4
int i;
long long l;
string t;
char c;
这个大小为56=8+8+32+8
char c;
short s;
int i;
long long l;
string t;
这个大小为 48=2+2+4+8+32
short a;
long long b;
char c;
short d;
int e;
short f;
long long g;
这个真实大小为 2+8+1+2+4+2+8 实际是8+8+2+2+4+8+8=40；
五 Reference
《编程卓越之道 第一卷 深入理解计算机》Randall Hyde 张菲译
这篇关于struct结构体内的对齐问题的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
