字節對齊的原因及計算方法

看了網上很多的相關文章，反而容易搞迷糊，在此詳細總結一下，不明白的朋友可以在下方留言。

一、爲什麼需要字節對齊？

       因爲各個硬件平臺對存儲空間的處理上有很大的不同，一些平臺對某些特定類型的數據只能從某些特定地址開始存取。比如有些架構的CPU在訪問一個沒有進行對齊的變量的時候會發生錯誤,那麼在這種架構下編程必須保證字節對齊.其他平臺可能沒有這種情況，但是最常見的是如果不按照適合其平臺要求對數據存放進行對齊，會在存取效率上帶來損失。比如有些平臺每次讀都是從偶地址開始讀的，如果一個int型（假設爲32位系統）如果存放在偶地址開始的地方，那麼一個讀週期就可以讀出這32bit，而如果存放在奇地址開始的地方，就需要2個讀週期，並對兩次讀出的結果的高低字節進行拼湊才能得到該32bit數據。顯然在讀取效率上下降很多。因此，字節對齊規則誕生。

     

二、字節對齊計算方法

      首先看結構體中哪一個變量所佔的字節數最大，然後後面的對齊計算都以這個爲基數（我這裏以4字節爲例）。接着，你把每一個成員變量的大小依次相加（按照結構體定義中的順序，從第一個加到最後一個）。當你加到某一個變量的時候，發現超過了4個字節，那麼就把這個變量之前的內容當作是一個整體，後面的再從0開始繼續這個過程。

 

舉例說明：

例一：

struct test1
{
    char a;
    int b;
    char c;
};

通過上面的方法計算，可得基數爲4字節，即4字節對齊。sizeof(test1) = 12;

 

例二：（僅僅只是將例一中的成員聲明調換了順序）

struct test2
{
    char a;
    char c;
    int b;
};

基數爲4字節，即4字節對齊。sizeof(test2) = 8;

 

以上兩個例子，足以解釋清楚字節對齊的計算規則。