字节对齐的原因及计算方法

看了网上很多的相关文章，反而容易搞迷糊，在此详细总结一下，不明白的朋友可以在下方留言。

一、为什么需要字节对齐？

       因为各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同，一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。比如有些架构的CPU在访问一个没有进行对齐的变量的时候会发生错误,那么在这种架构下编程必须保证字节对齐.其他平台可能没有这种情况，但是最常见的是如果不按照适合其平台要求对数据存放进行对齐，会在存取效率上带来损失。比如有些平台每次读都是从偶地址开始读的，如果一个int型（假设为32位系统）如果存放在偶地址开始的地方，那么一个读周期就可以读出这32bit，而如果存放在奇地址开始的地方，就需要2个读周期，并对两次读出的结果的高低字节进行拼凑才能得到该32bit数据。显然在读取效率上下降很多。因此，字节对齐规则诞生。

     

二、字节对齐计算方法

      首先看结构体中哪一个变量所占的字节数最大，然后后面的对齐计算都以这个为基数（我这里以4字节为例）。接着，你把每一个成员变量的大小依次相加（按照结构体定义中的顺序，从第一个加到最后一个）。当你加到某一个变量的时候，发现超过了4个字节，那么就把这个变量之前的内容当作是一个整体，后面的再从0开始继续这个过程。

 

举例说明：

例一：

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

通过上面的方法计算，可得基数为4字节，即4字节对齐。sizeof(test1) = 12;

 

例二：（仅仅只是将例一中的成员声明调换了顺序）

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

基数为4字节，即4字节对齐。sizeof(test2) = 8;

 

以上两个例子，足以解释清楚字节对齐的计算规则。