内存对齐之结构体大小的计算

结构体变量的地址受到内存对齐规则的影响，使得结构体成员并不是在内存中“紧挨”着的。

可以参照如下结构体：

   1 #include <stdio.h>
   2 struct s{
   3     char a;
   4     double b;
   5     int c; 
   6     short d;
   7     double e;
   8 };  
   9 int main()
  10 {
  11     struct s s1;
  12     printf("%x
",(int*)&(s1.a));
  13     printf("%x
",(int*)&(s1.b));
  14     printf("%x
",(int*)&(s1.c));
  15     printf("%x
",(int*)&(s1.d));
  16     printf("%x
",(int*)&(s1.e));
  17     printf("%d
",sizeof(s1));
  18     return 0;
  19 } 

运行结果如下：

最终，我用EXCEL表格的形式，做出如下的结构体成员的内存分配位置，如下图黄色为实际存在数据的内存单元，白色空格为适应内存对齐而进行的偏移量。需要注意系统默认是4字节对齐的，所以一行的最大宽度也就是四个字节。

所以结构体内存分配的规则个人总结如下：

1.首成员起始地址设为0。

2.每个成员x的起始地址必须是min(4，sizeof(x))的倍数。

关于总结的第2点可以在《深入理解Linux内核》内存管理章节中的“对齐内存中的对象”小节中找到依据：

slab分配器所管理的对象可以在内存中进行对齐，也就是说，存放它们的内存单元的起始物理地址是一个给定常量的倍数，通常是2的倍数。这个常量就叫对齐因子（alignment factor）。

由于系统默认4字节对齐，所以我认为文章所提到的对齐因子最大值也就是4了。即min(4，sizeof(x))。

这个规则我使用了多种情况验证，都是正确的。如有错误，还请各位大侠批评指正哈！

在VC上可以通过如下宏来改变内存对齐的字节范围，即改为8字节内存对齐

#pragma pack （8）

同样可以用《深入理解Linux内核》内存管理章节中的“对齐内存中的对象”小节中来解释内存对齐的意义：

通常情况下，如果内存单元的物理地址是字大小（即计算机的内部内存总线的宽度）对齐的，那么，微机对内存单元的存取会非常快。