1. 何為內(nèi)存對(duì)齊，內(nèi)存補(bǔ)齊

-內(nèi)存對(duì)齊： 第一個(gè)數(shù)據(jù)成員放在offset為0的地方，對(duì)齊按照對(duì)齊系數(shù)和自身所占用的字節(jié)數(shù)中，兩者比較小的那個(gè)進(jìn)行對(duì)齊。
-內(nèi)存補(bǔ)齊 在struct或者union數(shù)據(jù)成員完成各自對(duì)齊之后，struct或者union本身也要對(duì)齊，對(duì)齊按照對(duì)齊系數(shù)和struct或者union中最大數(shù)據(jù)成員長(zhǎng)度中比較小的那個(gè)進(jìn)行。先局部成員對(duì)齊，然后再全局對(duì)齊。

2.內(nèi)存對(duì)齊優(yōu)點(diǎn)

性能原因:數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(尤其是棧)應(yīng)該盡可能地在自然邊界上對(duì)齊。內(nèi)存是一組一組讀取的（4個(gè)一組或8個(gè)一組讀取），為了訪問(wèn)未對(duì)齊的內(nèi)存，處理器需要作兩次內(nèi)存訪問(wèn);而對(duì)齊的內(nèi)存訪問(wèn)僅需要一次訪問(wèn)（數(shù)據(jù)存放在同一個(gè)組只需要一次讀取，如果分散在不同的組，需要兩次讀取）。

3.例題解答

struct One{double d;char c;int i; } struct Two{char c;double d;int i; }

問(wèn)在#pragma pack(4)和#pragma pack(8)的情況下，結(jié)構(gòu)體的大小分別是多少？
（1）針對(duì)#pragma pack(4)
Struct One:
內(nèi)存對(duì)齊： double 占8個(gè)字節(jié)（對(duì)齊系數(shù)是4，double占據(jù)8個(gè)字節(jié)，兩者取小的，所以對(duì)齊系數(shù)是4），偏移量從0開(kāi)始，d占據(jù)8個(gè)字節(jié)。c占據(jù)1個(gè)字節(jié)（對(duì)齊系數(shù)是4，1和4兩者取最小值），c實(shí)際占據(jù)第8個(gè)字節(jié)。i占據(jù)4個(gè)字節(jié)（對(duì)齊系數(shù)就是4），下一個(gè)地址為12為4的倍數(shù)，因此，i占據(jù)從12-15的字節(jié)。中間第9,10,11將被空出。

內(nèi)存補(bǔ)齊：內(nèi)存對(duì)齊系數(shù)為4，最大內(nèi)存長(zhǎng)度是8，因此下一個(gè)內(nèi)存地址位將按照4的倍數(shù)進(jìn)行補(bǔ)齊，由于下一個(gè)地址位是16，因此無(wú)需進(jìn)行補(bǔ)齊。所以在#pragma pack(4)情況下，struct One所需內(nèi)存為16字節(jié)。

Struct Two:

內(nèi)存對(duì)齊： c占用內(nèi)存1個(gè)字節(jié)（內(nèi)存系數(shù)是4，對(duì)齊方式1和4取小），占用第0號(hào)內(nèi)存。d占用內(nèi)存是8個(gè)字節(jié)（內(nèi)存系統(tǒng)是4，8和4取小的，所以內(nèi)存系數(shù)是4），d占據(jù)內(nèi)存位置為4-11，i占4個(gè)字節(jié)（內(nèi)存對(duì)齊方式按照4的倍數(shù)），占用12-15位內(nèi)存。中間的第1,2,3地址位將被空出。

內(nèi)存補(bǔ)齊：內(nèi)存對(duì)齊系數(shù)為4，最大內(nèi)存長(zhǎng)度是8，因此下一個(gè)內(nèi)存地址位將按照4的倍數(shù)進(jìn)行補(bǔ)齊，由于下一個(gè)地址位是16，因此無(wú)需進(jìn)行補(bǔ)齊。所以在#pragma pack(4)情況下，struct Two所需內(nèi)存為16字節(jié)。

（1）針對(duì)#pragma pack(8)

Struct One:
內(nèi)存對(duì)齊： double 占8個(gè)字節(jié)（對(duì)齊系數(shù)是8，double占據(jù)8個(gè)字節(jié)，內(nèi)存對(duì)齊方式是8的倍數(shù)），偏移量從0開(kāi)始，d占據(jù)8個(gè)字節(jié)。c占據(jù)1個(gè)字節(jié)（對(duì)齊系數(shù)是8，1和8兩者取小的值），c實(shí)際占據(jù)第8個(gè)字節(jié)。i占據(jù)4個(gè)字節(jié)（對(duì)齊系數(shù)就是8,8和4取小的值），下一個(gè)地址為12為4的倍數(shù)，因此，i占據(jù)從12-15的字節(jié)。中間第9,10,11將被空出。

內(nèi)存補(bǔ)齊：內(nèi)存對(duì)齊系數(shù)為8，最大內(nèi)存長(zhǎng)度是8，因此下一個(gè)內(nèi)存地址位將按照4的倍數(shù)進(jìn)行補(bǔ)齊，由于下一個(gè)地址位是16，因此無(wú)需進(jìn)行補(bǔ)齊。所以在#pragma pack(8)情況下，struct One所需內(nèi)存為16字節(jié)。

Struct Two:

內(nèi)存對(duì)齊： c占用內(nèi)存1個(gè)字節(jié)（內(nèi)存系數(shù)是8，對(duì)齊方式1和8取小），占用第0號(hào)內(nèi)存。d占用內(nèi)存是8個(gè)字節(jié)（內(nèi)存系統(tǒng)是8，所以內(nèi)存系數(shù)是8），d占據(jù)內(nèi)存位置為8-15，i占4個(gè)字節(jié)（內(nèi)存系數(shù)是8，所以對(duì)齊方式按照4的倍數(shù)），占用16-19位內(nèi)存。中間的第1,2,3，4,5,6,7地址位將被空出。

內(nèi)存補(bǔ)齊：內(nèi)存對(duì)齊系數(shù)為8，最大內(nèi)存長(zhǎng)度是8，因此下一個(gè)內(nèi)存地址位將按照8的倍數(shù)進(jìn)行補(bǔ)齊，由于下一個(gè)地址位是20，并非8的倍數(shù)，因此需要進(jìn)行補(bǔ)齊到第23位（內(nèi)存地址位從第0號(hào)開(kāi)始）。所以在#pragma pack(8)情況下，struct Two所需內(nèi)存為24字節(jié)。
注：32位機(jī)器默認(rèn)對(duì)齊系數(shù)是4位，64位機(jī)器默認(rèn)對(duì)齊系數(shù)是8位。
Union在內(nèi)存中占用以最長(zhǎng)的一致

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的内存对齐和内存补齐的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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