文章目錄

• 1內存對齊原則
• 2 更多例子
• • • 嵌套結構體
    • 類的對齊
• 為什么要對齊

參考： 內存對齊原則

#pragma pack(n)

1內存對齊原則

先看一個例子：

#include<iostream> using namespace std;struct S1 {char c1;char c2;int i1; }; struct S2 {char c1;int i1;char c2; }; int main() {cout <<"sizeof(S1)"<< sizeof(S1)<<endl;cout << "sizeof(S2)"<<sizeof(S2)<<endl;return 0; }

運行結果如下：

之所以會出現上面的結果，是因為結構體存在內存對齊原則，具體原則如下：

每個結構體變量的地址空間為[0,sizeof(S)]，而結構體中的第一個成員變量偏移量為0，即從頭開始。

其他成員變量要對齊到某個數字（對齊數）的整數倍地址處，對齊數 = min{編譯器默認對齊數，該成員變量大小}，在windows中，編譯器默認對齊數為8；

結構體大小為最大對齊數的整數倍；

如果嵌套結構體，則嵌套結構體當成一個普通成員變量處理。
因此，上面程序中結構體S1的內存分布圖如下：
S2的內存分布圖為：

2 更多例子

嵌套結構體

#include<iostream> using namespace std; struct S1 {double d1;double d2; }; struct S2 {char c1;S1 s1;char c2; }; int main() {cout <<"sizeof(S1):"<< sizeof(S1)<<endl;cout << "sizeof(S2):"<<sizeof(S2)<<endl;return 0; }

類的對齊

對于類的某個實例（對象）而言，成員函數、靜態變量都不會占空間，只有成員變量占空間，而只考慮成員變量的類相當于一個結構體，其對齊原則同上：

#include<iostream> using namespace std;class S1 {char c1;char c2;int i1; }; class S2 {static double static_c;//靜態成員char c1;char c2;int i1;int fun1()//成員函數{c1 = 'c';return 0;} }; int main() {S1 s1;S2 s2;cout <<"sizeof(s1):"<< sizeof(s1)<<endl;cout << "sizeof(s2):"<<sizeof(s2)<<endl;return 0; }

為什么要對齊

CPU把內存當成一塊一塊的，塊的大小可以是2字節、4字節、8字節等，因此CPU讀取內存時是一塊一塊讀取的，塊的大小成為內存讀取粒度，可以用預編譯指令#pragma pack(n)來設置。

如果內存不對其將會影響CPU的讀取效率，例如：
假設CPU要讀取一個4字節大小的數據到寄存器中（假設內存讀取粒度是4），分兩種情況討論：
1）數據從0字節開始
2）數據從1字節開始
解析：
1）當數據從0字節開始的時候，直接將0-3四個字節完全讀取到寄存器，讀取一次就可以了。
2）當數據從1字節開始的時候，問題很復雜，首先先將前4個字節讀到寄存器，并再次讀取4-7字節的數據進寄存器，接著把0字節，5,6,7字節的數據剔除，最后合并1,2,3,4字節的數據進寄存器，也就是要讀取兩次才能讀到該數據。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的内存对齐原则的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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