*** 作系统中的结构体对齐，字节对齐

1.平台原因：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任何数据；某些硬件平台智能在某些地址处取特定类型的数据，否则抛出硬件异常。

2.性能原因：数据结构(尤其是栈)应该尽可能在自然边界上对齐，原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问，而对齐的内存访问仅需要一次访问。

规则：

数据成员对齐规则：结构(struct)的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。

结构(struct)的整体对齐规则：自数据成员完成各自对齐后，结构本身也要对齐，对齐将按照#pragma pack指定的数值和结构最大数据成员长度中，比较小的那个进行

结构体作为成员：如果一个结构里有某些结构体成员，则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储

假设CPU要读取一个4字节大小的数据到寄存器中(假设内存读取粒度是4)

1.数据从0字节开始(内存对齐)

2.数据从1开始(内存不对齐)

当数据从0字节开始的时候，直接将0-3四个字节完全读取到寄存器，结算完成

当数据从1开始的时候，问题很复杂，首先将前4个字节读到寄存器，再次读取4-7字节的数据进寄存器，接着把0字节，567字节的数据剔除，最后合并1234字节的数据进寄存器，对一个内存未对齐的寄存器进行了这么多额外 *** 作，大大降低了CPU的性能。

这还属于乐观情况(性能原因)，还有平台的移植原因，因为只有部分CPU肯干，其他部分CPU遇到未对齐边界就直接罢工了

字节对齐：

1.第一个成员在与结构体变量偏移量（offset）为0的地址处。

2.其他成员变量要对齐到对齐数的整数倍的地址处

    （1）对齐数=对齐系数与该成员大小的较小值。

    （2）如果有宏定义 #pragma pack(n)则它中的n 就是对齐系数。

    （3）VS中默认的对齐系数为8，linux中的默认为4.

3.结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量除了第一个都有对齐数）的整数倍。

4.如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍处，

  结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

VC和GCC默认的都是4字节对齐，编程中可以使用#pragma pack(n)指定对齐模数。出现以上差异的原因在于，VC和GCC中对于double类型的对齐方式不同。

Win32平台下的微软VC编译器在默认情况下采用如下的对齐规则: 任何基本数据类型T的对齐模数就是T的大小，即sizeof(T)。比如对于double类型(8字节)，就要求该类型数据的地址总是8的倍数，而char类型数据(1字节)则可以从任何一个地址开始。

Linux下的GCC奉行的是另外一套规则:任何2字节大小(包括单字节吗?)的数据类型(比如short)的对齐模数是2，而其它所有超过2字节的数据类型(比如long,double)都以4为对齐模数。

复杂类型(如结构)的默认对齐方式是它最长的成员的对齐方式,这样在成员是复杂类型时,可以最小化长度。

struct{char a；double b；}

在VC中，因为结构中存在double和char，按照最长数据类型对齐，char只占1B，但是加上后面的double所占空间超过8B，所以char独占8B；而double占8B，一共16Byte。

在GCC中，double长度超过4字节，按照4字节对齐，原理同上，不过char占4字节，double占两个4字节，一共12Byte。

__attrubte__ ((packed)) 的作用就是告诉编译器取消结构在编译过程中的优化对齐,按照实际占用字节数进行对齐。#define __u8unsigned char#define __u16 unsigned short/* __attribute__ ((packed)) 的位置约束是放于声明的尾部“；”之前 */struct str_struct{__u8a __u8b __u8c __u16 d} __attribute__ ((packed))/* 当用到typedef时，要特别注意__attribute__ ((packed))放置的位置，相当于： * typedef struct str_stuct str * 而struct str_struct 就是上面的那个结构。 */typedef struct {__u8a __u8b __u8c __u16 d} __attribute__ ((packed)) str/* 在下面这个typedef结构中，__attribute__ ((packed))放在结构名str_temp之后，其作用是被忽略的，注意与结构str的区别。*/typedef struct {__u8a __u8b __u8c __u16 d}str_temp __attribute__ ((packed))typedef struct {__u8a __u8b __u8c __u16 d}str_nopackedint main(void){printf("sizeof str_struct = %d/n", sizeof(struct str_struct)) printf("sizeof str = %d/n", sizeof(str)) printf("sizeof str_temp = %d/n", sizeof(str_temp)) printf("sizeof str_nopacked = %d/n", sizeof(str_nopacked)) return 0}编译运行:[root@localhost root]# ./packedtest sizeof str_struct = 5 sizeof str = 5sizeof str_temp = 6sizeof str_nopacked = 6

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