许多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(通常它为4或8)的倍数,这就是所谓的内存对齐,而这个k则被称为该数据类型的对齐模数(alignment modulus)。当一种类型S的对齐模数与另一种类型T的对齐模数的比值是大于1的整数,我们就称类型S的对齐要求比T强(严格),而称T比S弱(宽松)。这种强制的要求一来简化了处理器与内存之间传输系统的设计,二来可以提升读取数据的速度。比如这么一种处理器,它每次读写内存的时候都从某个8倍数的地址开始,一次读出或写入8个字节的数据,假如软件能保证double类型的数据都从8倍数地址开始,那么读或写一个double类型数据就只需要一次内存操作。否则,我们就可能需要两次内存操作才能完成这个动作,因为数据或许恰好横跨在两个符合对齐要求的8字节内存块上
【内存对齐 节约内存】三个原则:
1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除;
2) 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量(offset)都是成员大小的整数倍,如有需要编译器会在成员之间加上填充字节(internal adding);
3) 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍,如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节(trailing padding)
另外还可以用
#prgam pack(n)来指定偏移量的大小,n为字节对齐数,其取值为1、2、4、8、16,默认是8,如果这个值比结构体成员的sizeof值小,那么该成员的偏移量应该以此值为准,即是说,结构体成员的偏移量应该取二者的最小值。
比如: 对32位机器,指针大小为4
struct P1 { int a;
char b;
int c;
char d;
};
//16
struct P2 { int a;
char b;
char c;
int d;
};
//12
struct P3 { short a[3];
char b[3];
};
//10
struct P4 { short a[3];
char *b[3];
};
//20
struct P5 { struct P2 *a;
char b;
struct P1 c[2];
};
// 40
而:
struct P6 { int a;
int b;
char c;
char d;
};
//12
struct P7 { int a;
char b;
char c;
int d;
};
//12
struct P8 { short a[3];
char b[3];
};
//10
struct P9 { char *b[3];
short a[3];
};
//20
struct P10 { struct P2 *a;
struct P6 c[2];
char b;
};
// 32
所以为了节约内存,一个简单的解决方法是:结构体的成员排序应该是从大到小,