为什么存在内存对齐

1.平台原因（移植原因）

不是所有的硬件都能任意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，否则抛出异常

2.性能原因

数据结构（尤其是栈）应该尽可能的在自然边界上对齐，为了访问未对齐的内存，CPU需要访问内存2次；访问对齐后的内存，CPU只需要访问内存1次。

在Windows的VS中默认对齐值为8
Linux中（GCC编译器）默认对齐值为4
在内存中我们一般读取数据不是按内存来读取，一般都是按内存块来读取。
未对齐的情况下，当需要访问int类型的数据时，需要CPU访问2次内存块（内存块1和内存块2）
对齐的情况下，当访问int类型的数据时，只需要CPU访问1次内存块（内存块2）即可
是一种空间换时间的做法

结构体内存对齐规则

第一个成员在结构体变量偏移量为0的地址
有效对齐值为Min（编译器默认对齐值，结构体中成员数据类型中占用内存最大值）
其他成员要对齐到Min（有效对齐值，该成员数据类型的内存大小）的整数倍
⚠结构体总大小为有效对齐值的整数倍
如果嵌套结构体，有效对齐值为Min（编译器默认对齐值，Max嵌套结构体中成员数据类型中占用内存最大值，结构体中成员一数据类型占用内存、结构体中成员二数据类型占用内存……结构体中成员N数据类型占用内存嵌套结构体中成员数据类型中占用内存最大值，结构体中成员一数据类型占用内存、结构体中成员二数据类型占用内存……结构体中成员N数据类型占用内存）
如果嵌套共同体，有效对齐值为Min（编译器默认对齐值，Max( Max（共同体内成员一、共同体内成员二……共同体内成员N），结构体中成员一数据类型占用内存、结构体中成员二数据类型占用内存……结构体中成员N数据类型占用内存)）
共用体所占内存大小：Max（共同体内成员一、共同体内成员二……共同体内成员N）

举例

#pramga packnn告诉编译器字节对齐方式为n字节对齐

#pramga pack(8)
struct s1{
    char a;
    int b;
    char c;
};

结构体中最大的成员数据类型占用4字节，有效对齐值为Min8,48,4=4；char为第一个成员，应在结构体偏移量为0的地址，占用1字节；int占用4字节，要对齐在Min8,48,4=4的整数倍位置，即4的位置4,5,6,74,5,6,7；char占用1字节，要对齐在Min8,18,1=1的整数倍位置，即8位置；因为结构体总大小为有效对齐值的整数倍，所以结构体的大小应为120 110 11

#pramga pack(8)
struct s1{
    char a;
    int b;
    char c;
};
struct s2{
    char a1;
    struct s1 S1;        //嵌套结构体
    double d;
};

结构体s1中最大数据类型结构为int占用4字节，结构体s2的有效对齐值为Min8,Max(4,1,88,Max(4,1,8)=8；char为第一个成员，应在结构体偏移量为0的地址，占用1字节；嵌套结构体s1占用12字节占用12字节要对齐在Min8,48,4=4的整数倍，即4（4-15）；double占用8字节，要对齐在Min（8,8）的整数倍位置，即16（16-23）；因为结构体总大小为有效对齐值的整数倍；此时结构体内存大小为24，满足要求。

#pramga pack(4)
struct s1{
    char a;
    int b;
    union w{
        int c;
        double d;
    }w;
    short e;
};

共同体w中最大数据类型占用内存为Max（4,8）=8；结构体s1的有效对齐值为Min（4，Max8,1,4,28,1,4,2）= 4；char为第一个成员，应在结构体偏移量为0的地址，占用1字节；int占用4字节，要对齐在Min4,44,4=4的整数倍位置，即4的位置4,5,6,74,5,6,7；共同体w占Max4,84,8=8字节，要对齐在Min4,124,12=4的整数倍位置，即8的位置8−158−15；short占2字节，要对齐在Min4，24，2=2的整数倍为止，即1616−1716−17;因为结构体总大小为有效对齐值的整数倍；所以结构体s1的大小需要补位到4的整数倍,即20字节。

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