C语言对字节对齐 struct结构体大小 #parma pack()（一定能懂）

struct data_type1{
    char a;
    short b;
    int c;
};
struct data_type2{
    char a;
    int c;
    short b;
};

先看看上面两个结构体，如果有定义成对应的变量，它俩占内存空间是多少？如果你的答案是是相同，说明后面内容对你十分有用，一定会有收获的。

data_type1和data_type2结构体里的成员变量类型相同，两者的所占的空间应该是相同的，但是事实却不是如此。

经过实践编写代码输出的结果，却是这样的

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为什么会出现这样的结果呢？

这是因为，编译器为数据进行了处理，做了字节对齐操作。又有疑惑？

什么是字节对齐？

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，但是实际的计算机系统对基本类型数据在内存中存放的位置有限制，它们会要求这些数据的首地址的值是某个数k(通常是4或8)的倍数 ，这就是所谓的内存对齐。大白话就是，各种数据类型都要一定的规则进行排列，而不是一个接一个的排放，这就是对齐。

结构体的字节对齐规则？

1、对于结构的各个成员，第一个成员位于偏移为0的位置，以后的每个数据成员的偏移量必须是 min(#pragma pack()指定的数,这个数据成员的自身长度)的倍数。（默认#pragma pack(4 )）.

2、在所有的数据成员完成各自对齐之后，结构或联合体本身也要进行对齐，对齐将按照 #pragram pack 指定的数值和结构或者联合体最大数据成员长度中比较小的那个。

说了那么多，我以前面的例子说明。

struct data_type1{
    char a;
    short b;
    int c;
};
struct data_type2{
    char a;
    int c;
    short b;
};

data_type1：char 占1个字节，偏移量是0；short占2个字节，min(4,sizeof（short）所以short的偏移量是2的整数倍，此时short的偏移量是1，要是2的整数倍，则需要在char后面补上一个字节，空数据；int占四个字节，min(4,sizeof（int）所以int的偏移量是4的整数倍，此时int 的偏移量2+2=4，刚好是4的整数倍；此时一共占了2+2+4=8个字节，但是还有结构体本身的对齐，min(4,结构体成员里最大数据类型int)=4；所以总体的字节数是4的整数倍，后面不需要添加字节。所以占用8个字节。

data_type2：char 占1个字节，偏移量是0；int占4个字节，min(4,intsizeof（int）所以int的偏移量是4的整数倍，此时int的偏移量是1，要是4的整数倍，则需要在char后面补上3个字节，空数据；short占2个字节，min(4,sizeof（short）所以short的偏移量是2的整数倍，此时short的偏移量4+4=8，刚好是4的整数倍,不需要添加字节；此时一共占了4+4+2=10个字节，但是还有结构体本身的对齐，min(4,结构体成员里最大数据类型int)=4；所以总体的字节数是4的整数倍，10不是4的整数倍，后面需要添加2个字节。所以占用12个字节。

怎么更改C编译器的缺省字节对齐方式？

使用伪指令#pragma pack (n)，C编译器将按照n个字节对齐。

#pragma pack (1)//开始
struct data_type1{
    char a;
    short b;
    int c;
};
struct data_type2{
    char a;
    int c;
    short b;
};
#pragma pack ()//结束

两者的结构体都是以1字节进行对齐，不管顺序怎样，都占7个字节，但是有一点，与之前不修改字节对齐方式对比，cpu访问内存的效率降低。

为什么效率低，还要这样干？

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。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。