C结构中的内存alignment
我在32位机器上工作，所以我想内存alignment应该是4个字节。 说我有结构：
typedef struct { unsigned short v1; unsigned short v2; unsigned short v3; } myStruct; 真正的大小是6个字节，我想alignment的大小应该是8，但sizeof(myStruct)返回给我6。
但是，如果我写：
typedef struct { unsigned short v1; unsigned short v2; unsigned short v3; int i; } myStruct;
实际大小是10个字节，alignment是12，这次sizeof(myStruct) == 12 。
有人可以解释有什么区别？
至less在大多数机器上，一种types只能与types本身alignment的边界alignment[编辑：你不能真正要求任何“更多”的alignment，因为你必须能够创build数组，而你不能将填充插入数组]。 在你的实现中， short显然是2个字节， int 4个字节。
这意味着你的第一个结构是alignment到一个2字节的边界。 由于所有成员都是2个字节，所以它们之间没有填充。
第二个包含一个4字节的项目，它alignment到一个4字节的边界。 由于前面是6个字节，因此在v3和i之间插入了2个字节的填充字符，在v3给出了6个字节的数据，两个字节的填充和另外4个字节的数据在总共12个字节中。
忘记拥有不同的成员，即使你写了两个成员完全相同的结构体， 不同之处在于它们声明的顺序是不同的，那么每个结构体的大小可以是（通常是）不同的。
例如，看到这个，
#include <iostream> using namespace std; struct A { char c; char d; int i; }; struct B { char c; int i; //note the order is different! char d; }; int main() { cout << sizeof(A) << endl; cout << sizeof(B) << endl; }
编译它与gcc-4.3.4 ，你得到这个输出：
8 12
即使两个结构都有相同的成员，大小也是不同的！
代码在Ideone： http ：//ideone.com/HGGVl
底线是标准不会讨论如何进行填充，所以编译器可以自由地做出任何决定，而且不能假定所有的编译器都做出相同的决定。
默认情况下，值根据其大小进行alignment。 因此，一个2字节的值就像一个short字符在2字节的边界上alignment，4字节的值如int在4字节的边界上alignment
在你的例子中，在i之前添加2个填充字节，以确保i落在4字节的边界上。
（整个结构在边界上alignment，至less与结构中最大的值一样大，所以你的结构将alignment到一个4字节的边界。）
实际的规则根据平台的不同而不同 – 维基百科页面上的数据结构alignment有更多的细节。
编译器通常允许您通过（例如） #pragma pack指令来控制打包。
假设：
sizeof(unsigned short) == 2 sizeof(int) == 4
那么我个人会使用以下（你的编译器可能会有所不同）：
unsigned shorts are aligned to 2 byte boundaries int will be aligned to 4 byte boundaries. typedef struct { unsigned short v1; // 0 bytes offset unsigned short v2; // 2 bytes offset unsigned short v3; // 4 bytes offset } myStruct; // End 6 bytes. // No part is required to align tighter than 2 bytes. // So whole structure can be 2 byte aligned. typedef struct { unsigned short v1; // 0 bytes offset unsigned short v2; // 2 bytes offset unsigned short v3; // 4 bytes offset /// Padding // 6-7 padding (so i is 4 byte aligned int i; // 8 bytes offset } myStruct; // End 12 bytes // Whole structure needs to be 4 byte aligned. // So that i is correctly aligned.
首先，虽然填充的细节留给编译器，但操作系统也对alignment要求施加了一些规则。 这个答案假定你使用的是gcc，但操作系统可能会有所不同
要确定给定结构及其元素占用的空间，可以遵循以下规则：
首先，假定结构总是从一个适合所有数据types的地址开始。
然后，对于结构中的每个条目：
- 所需的最小空间是由
sizeof(element)给出的元素的原始大小。 - 元素的alignment要求是元素的基本types的alignment要求。 值得注意的是，这意味着
char[20]数组的alignment要求与简单char的要求相同。
最后，整个结构的alignment要求是每个元素的alignment要求的最大值。
gcc会在给定的元素之后插入填充，以确保下一个（或者说，如果我们正在讨论最后一个元素的话）正确alignment。 它不会重新排列结构中元素的顺序，即使这样可以节省内存。
现在alignment要求本身也有点奇怪。
- 32位Linux要求2字节数据types具有2字节alignment（它们的地址必须是偶数）。 所有较大的数据types都必须有4字节alignment方式（地址以
0xC或0xC结尾）。 请注意，这也适用于大于4个字节的types（例如double和long double）。 - 32位Windows更为严格，因为如果一个types的大小为K字节，则它必须是K字节alignment的。 这意味着
double只能放在地址为0x0或0x8的地址。 唯一的例外是long double，即使它实际上是12个字节，仍然是4字节alignment的。 - 对于Linux和Windows，在64位机器上，K字节types必须与K字节alignment。 再一次，
long double是一个例外，必须是16字节alignment的。
每个数据types需要在自己的大小的内存边界上alignment。 所以需要在一个2字节的边界上alignment一个short int ，并且一个int需要在一个4字节的边界上。 同样的， long long需要在一个8字节的边界上。
在你的第一个结构中，由于每个项目的大小都很short ，整个结构可以在short边界上alignment，所以不需要在结尾添加任何填充。
在第二个结构中，int（可能是32位）需要进行字alignment，以便在v3和i之间插入填充以alignmenti 。
第二个sizeof(myStruct)为12是在v3和i之间插入的填充，以便在32位边界处alignmenti 。 有两个字节。
维基百科明确地解释了填充和alignment。
这个标准并没有提到完整types结构的布局 – 这取决于编译器。 它决定它需要int开始在一个边界上来访问它，但是由于它必须为短裤做边界内存寻址，所以不需要填充它们
听起来像是根据每个var的大小alignment到bounder，所以地址是被访问大小的倍数（所以shortsalignment到2，intsalignment到4等），如果你移动了之后的短裤int， sizeof(mystruct)应该是10.当然，这一切都取决于正在使用的编译器以及它使用的设置。
