最近为了找工作，狂补了很多基础知识。自以为掌握的不错了，但是真正笔试、面试的时候才发现不懂的知识真得还很多。对很多知识点的掌握和理解都还停留在表层。
今天总结一下关于字节对齐的知识。
字节对齐在这个找工作季算是被考烂了，笔试考多少次不记得了，面试中被问到的有腾讯、讯飞、先锋商泰等，各家的问的方式不同，但是终究都是考你是否真正掌握了内存对齐。
这一部分从网上抄来的。
一、内存对齐的概述
对于大部分程序员来说，“内存对齐”对他们来说都应该是“透明的”。“内存对齐”应该是编译器的“管辖范围”。编译器为程序中的每个“数据单元”安排在适当的位置上。但是C语言的一个特点就是太灵活，太强大，它允许你干预“内存对齐”。如果你想了解更加底层的秘密，“内存对齐”对你就不应该再透明了。
二、内存对齐的原因
1、平台原因(移植原因)：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
2、性能原因：数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。
三、对齐的规则
每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数)。程序员可以通过预编译命令#pragma pack(n)，n=1,2,4,8,16来改变这一系数，其中的n就是你要指定的“对齐系数”。
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
字节对齐不仅仅是便于CPU的快速访问，同时也可以有效地节省存储空间。
对于32位机器而言，4字节对齐能够使CPU访问速度提高。比如说一个long类型的变量，如果跨越了4字节边界存储，比如2字节对齐，那么CPU要读两次，这样效率就低了。
所以字节对齐要考虑处理器类型，另外还要考虑编译器类型（vc，GNU gcc默认是4字节对齐）。
在缺省情况下，C编译器为每个变量或是数据单元按其自然对齐条件分配空间。但是可以通过下列方法改变缺省的对其条件：
1、使用伪指令
#pragma pack(n) //按照n个字节对齐
....
#pragma pack()
2、
._attribute((aligned(n))) // 让所有的结构成员对齐在n字节自然边界上。如果结构中的成员的长度大于n，则按照最大成员的长度来对齐
...
._attribute_((packed))
四、举例说明
struct AA {
float a;
char b;
short c;
int *d;
};
1、1字节对齐
#pragma pack(1)
struct AA {
float a;
char b;
short c;
int *d;
};
#pragma pack()
sizeof(AA) = 11;
内存分布为：
1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1
2、2字节对齐
#pragma pack(2)
struct AA {
float a;
char b;
short c;
int *d;
};
#pragma pack()
sizeof(AA) = 12;
1,1,
1,1,
1,*,
1,1,
1,1,
1,1
3、4字节对齐
#pragma pack(4)
struct AA {
float a;
char b;
short c;
int *d;
};
#pragma pack()
sizeof(AA) = 12;
1,1,1,1,
1,*,1,1,
1,1,1,1
4、8字节对齐
#pragma pack(8)
struct AA {
float a;
char b;
short c;
int *d;
};
#pragma pack()
sizeof(AA) = 12;
5、16字节对齐
#pragma pack(16)
struct AA {
float a;
char b;
short c;
int *d;
};
#pragma pack()
sizeof(AA) = 12;
8字节和16字节对齐试验证明了"规则"的第3点："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"。
