关于偏移量

• 偏移量指的是结构体变量中成员的地址和结构体变量地址的差。结构体大小等于最后一个成员的偏移量加上最后一个成员的大小。显然，结构体变量中第一个成员的地址就是结构体变量的首地址。
• 由于存储变量时地址对齐的要求，编译器在编译程序时会遵循两条原则：
• 一、结构体变量中成员的偏移量必须是成员大小的整数倍（0被认为是任何数的整数倍）
• 二、结构体大小必须是所有成员大小的整数倍。

  数据类型自身的对齐值

• 类型 对齐方式（变量存放的起始地址相对于结构的起始地址的偏移量）
• Char 偏移量必须为sizeof(char)即1的倍数
• int 偏移量必须为sizeof(int)即4的倍数
• float 偏移量必须为sizeof(float)即4的倍数
• double 偏移量必须为sizeof(double)即8的倍数
• Short 偏移量必须为sizeof(short)即2的倍数

  为什么要对齐

• 现代计算机中内存空间都是按照byte划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始，但实际情况是在访问特定类型变量的时候经常在特定的内存地址访问，这就需要各种类型数据按照一定的规则在空间上排列，而不是顺序的一个接一个的排放，这就是对齐。
• 对齐的作用和原因：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，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。

  编译器按照什么规则对齐

• 1.数据类型的对齐
• 2.结构体或者类的自身对齐值：其成员中自身对齐值最大的那个值。
• 3.指定对齐值：#pragma pack (value)时的指定对齐值value。
• 4.数据成员、结构体和类的有效对齐值：自身对齐值和指定对齐值中小的那个值。

  例子证明

  1 2 3 4 5 6

  struct stu3 { 　　char c1;// 偏移量为0符合要求，首位本身不需要偏移。 　　int i; // 偏移量为4， 结构体变量中成员的偏移量必须是成员大小的整数倍（0被认为是任何数的整数倍），所以1+3 　　char c2;// 偏移量为8（偏移量4+int大小4），符合要求 }

总长度不考虑自身对齐的最大的那个值的倍数，所以长度是1+3+4+1 = 9，考虑倍数长度是12

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

struct stu5
{ 　　
    short i;
 　　 struct
    { 　　
       char c;
     　int j; 　　
    } ss; 　　
    int k;
}

struct.ss的长度是：1+3+4 = 8；
struct stu5的长度是：2+2 + 8 + 4 = 16；

如何修改编译器的默认对齐值?

• 1.在VC IDE中，可以这样修改：[Project]|[Settings],c/c++选项卡Category的Code Generation选项的Struct Member Alignment中修改，默认是8字节。
• 2.在编码时，可以这样动态修改：#pragma pack