C 结构中的内存对齐

使用 C 结构时，理解内存对齐至关重要。内存对齐是指将数据在内存中放置在特定的边界处。在 32 位机器上，内存通常按 4 字节边界对齐。

结构的内存对齐

考虑以下结构：

typedef struct {
    unsigned short v1;
    unsigned short v2;
    unsigned short v3;
} myStruct;

每个无符号short占用2个字节。理论上，myStruct的大小应该是2 * 3 = 6字节。然而，内存对齐可能会影响实际大小。

在这种情况下，myStruct 与 2 字节边界对齐，因为最大的数据成员是 unsigned Short，即 2 字节。因此，成员之间不需要填充，myStruct 的大小仍为 6 个字节。

结构的填充

现在考虑这个修改后的结构：

typedef struct {
    unsigned short v1;
    unsigned short v2;
    unsigned short v3;
    int i;
} myStruct;

添加 int 成员会更改结构的大小和对齐方式。 int 为 4 个字节，因此 myStruct 的对齐方式向上舍入为 4 个字节。

为了正确对齐，在 v3 和 i 之间插入 2 个字节的填充。这导致 myStruct 的总大小为 6 2 4 = 12 字节。

结论

内存对齐可确保数据有效地放置在内存中。对齐要求基于结构内最大数据成员的大小。了解这些原则对于优化内存使用和保持代码效率至关重要。