??? 1. 現(xiàn)代計算機(jī)中內(nèi)存空間都是按照byte劃分的，從理論上講似乎對任何類型的變量的訪問可以從任何地址開始，但實際情況是在訪問特定變量的時候經(jīng)常在特定的內(nèi)存地址訪問，這就需要各類型數(shù)據(jù)按照一定的規(guī)則在空間上排列，而不是順序的一個接一個的排放，這就是對齊

??? 2. 對齊的作用和原因：各個硬件平臺對存儲空間的處理上有很大的不同一些平臺對某些特定類型的數(shù)據(jù)只能從某些特定地址開始存取其他平臺可能沒有這種情況， 但是最常見的是如果不按照適合其平臺的要求對數(shù)據(jù)存放進(jìn)行對齊，會在存取效率上帶來損失比如有些平臺每次讀都是從偶地址開始，如果一個int型（假設(shè)為 32位）如果存放在偶地址開始的地方，那么一個讀周期就可以讀出，而如果存放在奇地址開始的地方，就可能會需要2個讀周期，并對兩次讀出的結(jié)果的高低 字節(jié)進(jìn)行拼湊才能得到該int數(shù)據(jù)顯然在讀取效率上下降很多這也是空間和時間的博弈

??? 二、對齊的實現(xiàn)

??? 通常，我們寫程序的時候，不需要考慮對齊問題編譯器會替我們選擇適合目標(biāo)平臺的對齊策略當(dāng)然，我們也可以通知給編譯器傳遞預(yù)編譯指令而改變對指定數(shù)據(jù)的對齊方法

??? 但是，正因為我們一般不需要關(guān)心這個問題，所以因為編輯器對數(shù)據(jù)存放做了對齊，而我們不了解的話，常常會對一些問題感到迷惑最常見的就是struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的sizeof結(jié)果，出乎意料為此，我們需要對對齊算法所了解

??? 對齊的算法：

??? 由于各個平臺和編譯器的不同，現(xiàn)以本人使用的gcc version 3.2.2編譯器（32位x86平臺）為例子，來討論編譯器對struct數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的各成員如何進(jìn)行對齊的

??? 設(shè)結(jié)構(gòu)體如下定義：

??? 結(jié)構(gòu)體A中包含了4字節(jié)長度的int一個，1字節(jié)長度的char一個和2字節(jié)長度的short型數(shù)據(jù)一個所以A用到的空間應(yīng)該是7字節(jié)但是因為編譯器要對數(shù)據(jù)成員在空間上進(jìn)行對齊

??? 所以使用sizeof（strcut A）值為8.

??? 現(xiàn)在把該結(jié)構(gòu)體調(diào)整成員變量的順序

??? 這時候同樣是總共7個字節(jié)的變量，但是sizeof（struct B）的值卻是12.

??? 下面我們使用預(yù)編譯指令#pragma pack （value）來告訴編譯器，使用我們指定的對齊值來取代缺省的

??? 對于char型數(shù)據(jù)，其自身對齊值為1，對于short型為2，對于int，float，double類型，其自身對齊值為4，單位字節(jié)

??? 這里面有四個概念值：

??? 1）數(shù)據(jù)類型自身的對齊值：就是上面交代的基本數(shù)據(jù)類型的自身對齊值

??? 2）指定對齊值：#pragma pack （value）時的指定對齊值value.

??? 3）結(jié)構(gòu)體或者類的自身對齊值：其成員中自身對齊值最大的那個值

??? 4）數(shù)據(jù)成員、結(jié)構(gòu)體和類的有效對齊值：自身對齊值和指定對齊值中較小的那個值

??? 有了這些值，我們就可以很方便的來討論具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的成員和其自身的對齊方式有效對齊值N是最終用來決定數(shù)據(jù)存放地址方式的值，最重要有效對齊N，就 是表示“對齊在N上”，也就是說該數(shù)據(jù)的"存放起始地址%N=0".而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)變量都是按定義的先后順序來排放的第一個數(shù)據(jù)變量的起始地址就是 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的起始地址結(jié)構(gòu)體的成員變量要對齊排放，結(jié)構(gòu)體本身也要根據(jù)自身的有效對齊值圓整（就是結(jié)構(gòu)體成員變量占用總長度需要是對結(jié)構(gòu)體有效對齊值的整 數(shù)倍，結(jié)合下面例子理解）這樣就不難理解上面的幾個例子的值了

??? 例子分析：

??? 分析例子B；

??? 假設(shè)B從地址空間0x0000開始排放該例子中沒有定義指定對齊值，在筆者環(huán)境下，該值默認(rèn)為4.第一個成員變量b的自身對齊值是1，比指定或者默認(rèn)指 定對齊值4小，所以其有效對齊值為1，所以其存放地址0x0000符合0x0000%1=0.第二個成員變量a，其自身對齊值為4，所以有效對齊值也為 4，所以只能存放在起始地址為0x0004到0x0007這四個連續(xù)的字節(jié)空間中，復(fù)核0x0004%4=0，且緊靠第一個變量第三個變量c，自身對齊 值為2，所以有效對齊值也是2，可以存放在0x0008到0x0009這兩個字節(jié)空間中，符合0x0008%2=0.所以從0x0000到0x0009存 放的都是B內(nèi)容再看數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)B的自身對齊值為其變量中最大對齊值（這里是b）所以就是4，所以結(jié)構(gòu)體的有效對齊值也是4.根據(jù)結(jié)構(gòu)體圓整的要求， 0x0009到0x0000=10字節(jié)，（10＋2）％4＝0.所以0x0000A到0x000B也為結(jié)構(gòu)體B所占用故B從0x0000到0x000B 共有12個字節(jié)，sizeof（struct B）=12；

??? 同理，分析上面例子C：

??? #pragma pack （） /*取消指定對齊，恢復(fù)缺省對齊*/

??? 第一個變量b的自身對齊值為1，指定對齊值為2，所以，其有效對齊值為1，假設(shè)C從0x0000開始，那么b存放在0x0000，符合0x0000%1= 0；第二個變量，自身對齊值為4，指定對齊值為2，所以有效對齊值為2，所以順序存放在0x0002、0x0003、0x0004、0x0005四個連續(xù) 字節(jié)中，符合0x0002%2=0.第三個變量c的自身對齊值為2，所以有效對齊值為2，順序存放

??? 在0x0006、0x0007中，符合0x0006%2=0.所以從0x0000到0x00007共八字節(jié)存放的是C的變量又C的自身對齊值為4，所以 C的有效對齊值為2.又8%2=0，C只占用0x0000到0x0007的八個字節(jié)所以sizeof（struct C）=8.

??? 有了以上的解釋，相信你對C語言的字節(jié)對齊概念應(yīng)該有了清楚的認(rèn)識了吧在網(wǎng)絡(luò)程序中，掌握這個概念可是很重要的喔，在不同平臺之間（比如在Windows 和Linux之間）傳遞2進(jìn)制流（比如結(jié)構(gòu)體），那么在這兩個平臺間必須要定義相同的對齊方式，不然莫名其妙的出了一些錯，可是很難排查的哦^_^.