位元組對齊

現代計算機中內存空間都是按照byte劃分的，從理論上講似乎對任何類型的變數的訪問可以從任何地址開始，但實際情況是在訪問特定類型變數的時候經常在特 定的內存地址訪問，這就需要各種類型數據按照一定的規則在空間上排列，而不是順序的一個接一個的排放，這就是對齊。

各個硬體平台對存儲空間的處理上有很大的不同。一些平台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數的時候會發生錯誤，那麼在這種架構下編程必須保證位元組對齊。其他平台可能沒有這種情況，但是最常見的是如果不按照適合其平台要求對 數據存放進行對齊，會在存取效率上帶來損失。比如有些平台每次讀都是從偶地址開始，如果一個int型（假設為32位系統）如果存放在偶地址開始的地方，那麼一個讀周期就可以讀出這32bit，而如果存放在奇地址開始的地方，就需要2個讀周期，並對兩次讀出的結果的高低位元組進行拼湊才能得到該32bit數據。

其實位元組對齊的細節和具體編譯器實現相關，但一般而言，滿足三個準則：

1) 結構體變數的首地址能夠被其最寬基本類型成員的大小所整除；

2) 結構體每個成員相對於結構體首地址的偏移量都是成員大小的整數倍，如有需要編譯器會在成員之間加上填充位元組；例如上面第二個結構體變數的地址空間。

3) 結構體的總大小為結構體最寬基本類型成員大小的整數倍，如有需要編譯器會在最末一個成員之後加上填充位元組。

1.數據類型自身的對齊值：

對於char型數據，其自身對齊值為1，對於short型為2，對於int,float類型，其自身對齊值為4，對於double型，其自身對齊值為8，單位位元組。

2.結構體或者類的自身對齊值：其成員中自身對齊值最大的那個值。

3.指定對齊值：#pragma pack (value)時的指定對齊值value。

4.數據成員、結構體和類的有效對齊值：自身對齊值和指定對齊值中小的那個值。

有效對齊值N是最終用來決定數據存放地址方式的值，最重要。有效對齊N，就是表示“對齊在N上”，也就是說該數據的"存放起始地址%N=0".而數據結構中的數據變數都是按定義的先後順序來排放的。第一個數據變數的起始地址就是數據結構的起始地址。結構體的成員變數要對齊排放，結構體本身也要根據自身的有效對齊值圓整。