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复习：字节对齐的原则

2023-05-16

为什么需要字节对齐？

  • 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，但实际情况是在访问特定类型变量的时候经常在特定的内存地址访问，这就需要各种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。

字节对齐的作用及原因

各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。比如有些架构的CPU在访问一个没有进行对齐的变量的时候会发生错误,那么在这种架构下编程必须保证字节对齐.其他平台可能没有这种情况，但是最常见的是如果不按照适合其平台要求对数据存放进行对齐，会在存取效率上带来损失。比如有些平台每次读都是从偶地址开始，如果一个int型（假设为32位系统）如果存放在偶地址开始的地方，那么一个读周期就可以读出这32bit，而如果存放在奇地址开始的地方，就需要2个读周期，并对两次读出的结果的高低字节进行拼凑才能得到该32bit数据。显然在读取效率上下降很多。

原则一

  • 从偏移为0的位置开始存储

原则二

  • 如果没有定义#pragma pack(n)
  1. sizeof的最终结果必然是结构内部最大成员的整数倍，不够就补齐；
  2. 结构内部各个成员的首地址必然是自身大小的整数倍
  • 如果定义了#pragma pack(n)
  1. sizeof的最终结果必然是min[结构内部最大成员]的整数倍，不够补齐；
  2. 结构内部各个成员的首地址必然是min[n，自身大小]的整数倍。
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