C语言结构体对齐问题
C语言基础--结构体对齐，位域，联合体
C语⾔基础--结构体对齐，位域，联合体结构体对齐1--结构体对齐的原因与意义许多计算机系统对基本数据类型的可允许地址做出了⼀些限制，要求某种类型的对象的地址必须是某个值K（通常是2，4，8）的倍数，⽽这个k则被称为该数据类型的对齐模数(alignment modulus)。
这种对其限制不仅简化了处理器与存储系统之间的接⼝的硬件设计，⽽且提⾼了存储系统的性能。
2 -- 结构体对齐包括两个⽅⾯的含义1)结构体总长度2)结构体内各数据成员的内存对齐，即该数据成员相对结构体的起始位置3--不同编译器的对其策略1)Linux沿⽤的对其策略是2字节的数据类型（例如short)的地址必须是2的倍数，⽽更⼤的数据类型(如int，double)的地址必须是4的倍数。
2)Windows对齐要求更要严格些，任何K字节（基本）对象的地址都必须是k的倍数。
4 -- 结构体⼤⼩的计算⽅法和步骤1)将结构体内所有数据成员的长度值相加，记为sum_a；2)将各数据成员为了内存对齐，按各⾃对齐模数⽽填充的字节数累加到和sum_a上，记为sum_b。
对齐模数是#pragma pack指定的数值以及该数据成员⾃⾝长度中数值较⼩者。
该数据相对起始位置应该是对齐模式的整数倍;3)将和sum_b向结构体模数对齐，该模数是#pragma pac指定的数值和结构体内部最⼤的基本数据类型成员长度中数值较⼩者。
结构体的长度应该是该模数的整数倍.4）Linux与Windows基本数据类型⼤⼩以及对齐模数char short int long double long double平台长度与对齐模数Windows长度124488对齐模数124488Linux长度1244812对齐模数1244443.例⼦1）1: struct my_struct 2: { 3: char a; 4: long double b; 5: };Windows分析：步骤1：得出sum_a=1+8=9;步骤2，数据成员a放在相对偏移0处，之前不需要填充字节；数据成员b为了内存对齐，根据“结构体⼤⼩的计算⽅法和步骤”中第⼆条原则，其对齐模数是8，之前需填充7个字节，sum_a + 7 = 16B --> sum_b = 16 B步骤3：按照定义，结构体对齐模数是结构体内部最⼤数据成员长度和pragma pack中较⼩者，前者为8后者为4，所以结构体对齐模数是4。
C语言结构体字节对齐简单计算方法
C语⾔结构体字节对齐简单计算⽅法
1.在C语⾔⾥⾯每⼀种数据类型都有字节对齐⽐如在32位操作系统下：整型的⾃⾝对齐数就是 4 字节，字符型就是 1 字节，double就是 8 字节。
但是结构体的计算⽅式就和普通的数据类型不⼀样。
在C语⾔⾥⾯字节对齐的⽅式主要根据“有效对齐数”来确定，那么有效对齐数是怎杨确定的呢？
在结构体⾥⾯：：： 有效字节对齐数 = （⾃⾝对齐数 < 最⼤字节）？（⾃⾝对齐数）：（最⼤字节）；
⾃⾝对齐数 = 4字节（32位操作系统）;(8 字节为32位操作系统)。
最⼤字节数 = 结构体⾥⾯最⼤的⼀个数据类型所占的字节数。
列：struct test{
char a;
int a;
short c;
}d;
sizeof(d) == ? ; //在32位操作系统下为12字节，64位操作系统下也为12字节。
（每⼀次都开4个字节）
struct test2{
char a;
double b;
short c;
}d;
sizeof(d) == ? ;// 在32位操作系统下为16字节（每⼀次开4个字节），在64位操作系统下为24字节（每⼀次开8个字节）。
c语言结构体对齐规则
c语言结构体对齐规则C语言中的结构体是一种将多个数据项组合成一个整体的数据类型。
在定义结构体时，需要考虑如何进行内存对齐，以保证数据访问的正确性和效率。
本文将介绍C语言结构体的对齐规则。
结构体内存对齐规则主要涉及两个概念：对齐边界和填充字节。
对齐边界指的是数据在内存中的对齐位置，它必须是该数据类型大小的整数倍。
填充字节是指在数据与对齐边界之间补充的字节，以满足对齐要求。
C语言结构体对齐规则如下：1. 结构体内的第一个数据成员放在地址最低的位置，后面的数据成员按照声明顺序依次放置。
2. 结构体的总大小必须是其包含的所有数据成员大小的整数倍，如果不是，则在最后一个数据成员后面填充字节。
3. 结构体的对齐边界为其中最大的数据成员大小。
即结构体的起始地址必须是最大数据成员大小的整数倍。
4. 当结构体中包含的数据成员不同类型时，按照其大小从大到小进行排列。
5. 如果结构体中包含的数据成员中有某个成员的大小超过了当前的对齐边界，则需要进行填充字节，以保证下一个数据成员的对齐要求。
下面通过几个例子来说明内存对齐规则的应用：例一：struct student{char name[10];int age;float score;};使用sizeof计算结构体大小得到：24 （可以想象，不加对齐的话只有12个字节）对齐后：struct student{char name[10]; 10char fill[2]; fillint age; 4float score; 4};例二：struct person{char gender;short height;int id;};使用sizeof计算结构体大小得到：8 （在32位架构上）对齐后：struct person{char gender; 1char fill[1]; fillshort height; 2int id; 4};例三：struct fraction{int numerator;int denominator;char symbol;};使用sizeof计算结构体大小得到：12 （在32位架构上）对齐后：struct fraction{int numerator; 4int denominator; 4char symbol; 1char fill; fill};总结：内存对齐是为了保证数据访问的效率和正确性，不能忽视。
c语言结构体对齐规则
c语言结构体对齐规则
C语言结构体对齐规则是指在定义结构体时，编译器会按照一定的规则对结构体中的成员进行对齐，以保证结构体在内存中的存储方式是合理的。
这个规则是由编译器实现的，不同的编译器可能会有不同的实现方式。
结构体对齐的目的是为了提高内存访问的效率。
在计算机中，内存是以字节为单位进行存储的，而不是以位为单位。
因此，如果结构体中的成员没有按照一定的规则进行对齐，那么在访问结构体中的成员时，就需要进行多次内存访问，这会降低程序的执行效率。
C语言结构体对齐规则的实现方式是通过在结构体中插入一些空白字节来实现的。
具体来说，编译器会按照结构体中最大成员的大小进行对齐，也就是说，结构体中的每个成员都必须按照最大成员的大小进行对齐。
例如，如果结构体中最大的成员是一个int类型的变量，那么结构体中的每个成员都必须按照4字节进行对齐。
在进行结构体对齐时，编译器还会考虑结构体中成员的顺序。
具体来说，编译器会将结构体中相邻的成员进行合并，以减少空白字节的数量。
例如，如果结构体中有两个char类型的成员，那么编译器会将它们合并为一个2字节的成员，而不是分别对齐。
除了按照最大成员的大小进行对齐外，编译器还会考虑一些其他的因素，例如编译器的优化级别、目标平台的字节序等。
因此，在编
写程序时，我们应该尽量避免依赖结构体对齐的具体实现方式，以免出现不可预测的问题。
C语言结构体对齐规则是编译器为了提高程序执行效率而实现的一种机制。
在定义结构体时，我们应该遵循一定的规则，以保证结构体在内存中的存储方式是合理的。
同时，我们也应该尽量避免依赖结构体对齐的具体实现方式，以免出现不可预测的问题。
c语言结构体16字节对齐
c语言结构体16字节对齐【最新版】目录1.结构体的概念2.16 字节对齐的重要性3.C 语言中的结构体对齐规则4.16 字节对齐的实现方法5.应用实例正文一、结构体的概念结构体是一种复合数据类型，它可以将不同类型的数据组合在一起。
结构体主要应用于以下场景：当需要将一组相关联的数据组织在一起时，可以使用结构体来描述这些数据。
结构体可以包含各种不同类型的成员，如整型、浮点型、字符型等。
二、16 字节对齐的重要性在计算机系统中，数据存储和访问通常是以字节为单位的。
不同的数据类型所占用的字节数是不同的。
结构体中的成员也需要占用一定的字节空间。
为了提高数据访问的效率，需要对结构体中的成员进行对齐。
对齐的目的是使结构体成员的首地址能够被其大小所整除，这样可以减少访问数据时的内存浪费。
三、C 语言中的结构体对齐规则C 语言中的结构体对齐规则是按照成员的大小进行排列，从大到小。
当一个成员的大小小于等于 16 字节时，它会被紧挨着放置在前一个成员的后面。
当一个成员的大小大于 16 字节时，它会被从下一个 16 字节的位置开始放置。
四、16 字节对齐的实现方法要实现 16 字节对齐，需要在结构体定义时注意成员的排列顺序和数据类型。
首先，将较大的成员放在结构体的前面，较小的成员放在后面。
其次，可以使用预编译指令#pragma pack 来指定对齐的字节数。
例如，可以使用#pragma pack(2) 来指定 16 字节对齐。
五、应用实例以下是一个使用 16 字节对齐的结构体应用实例：```c#pragma pack(2)typedef struct {int a; // 4 字节float b; // 4 字节char c; // 1 字节char d; // 1 字节} MyStruct;```在这个例子中，结构体 MyStruct 中的成员按照 16 字节对齐规则进行排列。
可以看到，int 类型的成员 a 和 float 类型的成员 b 分别占据了 4 字节的空间，char 类型的成员 c 和 d 各占据了 1 字节的空间。
c语言结构体中的数组字节对齐
C语言结构体中的数组字节对齐在C语言中，结构体是一种用户自定义的数据类型，用于将不同类型的数据组合在一起。
结构体中常常包含多个成员变量，其中可能有数组类型的成员变量。
在结构体中使用数组时，需要了解数组字节对齐的概念和规则，以确保内存的最佳利用和访问的效率。
什么是字节对齐字节对齐是指在将数据存储在计算机内存中时，按照特定规则进行调整，以确保数据的存储和访问的效率。
字节对齐的规则可以对齐数据的起始地址或者数据的长度。
计算机中的数据存储是按照字节(Byte)来划分的，一个字节通常由8个二进制位组成。
字节对齐的主要目的是为了节省内存和提高访问效率。
在C语言中，结构体中的成员变量通常按照字节对齐的规则来排列。
C语言结构体中的数组字节对齐规则在C语言中，结构体中的数组字节对齐规则通常遵循以下原则：1.结构体的起始地址必须是所有成员变量所要求对齐方式的最小公倍数。
2.结构体中的每个成员变量的地址必须是它本身的大小的整数倍。
3.结构体的总大小必须是其最大成员变量大小的整数倍。
根据字节对齐规则，如果结构体中的成员变量的累计大小不是字节对齐的倍数，编译器会在成员变量之间添加填充字节，以满足对齐要求。
这些填充字节在结构体的占用空间中不可访问。
填充字节的目的是将后续成员变量的地址对齐，以提高内存访问效率。
数组字节对齐的示例为了更好地理解数组字节对齐的规则，我们来看一个示例。
#include <stdio.h>struct MyStruct {char c;int i;char arr[3];};int main() {struct MyStruct s;printf("sizeof(MyStruct) = %lu\n", sizeof(struct MyStruct));printf("sizeof(s.c) = %lu\n", sizeof(s.c));printf("sizeof(s.i) = %lu\n", sizeof(s.i));printf("sizeof(s.arr) = %lu\n", sizeof(s.arr));return 0;}输出结果：sizeof(MyStruct) = 12sizeof(s.c) = 1sizeof(s.i) = 4sizeof(s.arr) = 3在这个示例中，我们定义了一个包含一个字符类型变量、一个整型变量和一个长度为3的字符数组的结构体MyStruct。
讲解C语言编程中的结构体对齐
讲解C语言编程中的结构体对齐讲解C语言编程中的结构体对齐Q：关于结构体的对齐，到底遵循什么原则？A：首先先不讨论结构体按多少字节对齐，先看看只以1字节对齐的情况：#include#include#define PRINT_D(intValue) printf(#intValue" is %dn", (intValue));#define OFFSET(struct,member) ((char *)&((struct *)0)->member - (char *)0)#pragma pack(1)typedef struct{ char sex; short score; int age;}student;int main(){ PRINT_D(sizeof(student)) PRINT_D(OFFSET(student,sex)) PRINT_D(OFFSET(student,score)) PRINT_D(OFFSET(student,age)) return 0;}输出：sizeof(student) is 7OFFSET(student,sex) is 0OFFSET(student,score) is 1OFFSET(student,age) is 3可以看到，如果按1字节对齐，那么结构体内部的成员紧密排列，sizeof(char) == 1, sizeof(short) == 2, sizeof(int) == 4.修改上面的代码，去掉#pragma pack语句，代码如下：#include#include#define PRINT_D(intValue) printf(#intValue" is %dn", (intValue));#define OFFSET(struct,member) ((char *)&((struct *)0)->member - (char *)0)typedef struct{ char sex; short score; int age;}student;int main(){ PRINT_D(sizeof(student)) PRINT_D(OFFSET(student,sex)) PRINT_D(OFFSET(student,score)) PRINT_D(OFFSET(student,age)) return 0;}运行结果：sizeof(student) is 8OFFSET(student,sex) is 0OFFSET(student,score) is 2OFFSET(student,age) is 4此时，各个成员之间就不像之前那样紧密排列了，而是有一些缝隙。
结构体的对齐补齐规则
结构体的对齐补齐规则
结构体是C语言中的一种复合数据类型，由多个不同类型的变量组成，这些变量被称为结构体成员。
在计算机内存中，结构体的存储方式是按照成员的顺序依次存放，但是为了保证数据的正确性和访问效率，需要对结构体进行对齐和补齐。
对齐是指将结构体成员存储在内存中的地址按照某种规则进行对齐，以便于CPU读取数据。
补齐是指在成员之间填充一些无用的字节，使得结构体的大小是某个特定值的整数倍，以便于内存管理和数据访问。
C语言中的结构体对齐和补齐规则如下：
1. 结构体成员变量的偏移量必须是该成员大小的整数倍。
2. 结构体大小必须是最大成员大小的整数倍。
3. 结构体成员变量按照声明的顺序依次存放，但是可以通过调整成员的顺序来减少填充的字节。
4. 结构体成员变量的大小不同，因此可能需要对不同的成员进行不同的对齐和补齐。
5. 对于不同的平台和编译器，对齐和补齐的规则可能会有所不同，因此必须根据具体情况来确定结构体的对齐方式。
总之，结构体的对齐和补齐是C语言中非常重要的概念，对于程序的正确性和性能都有着重要的影响。
正确理解和应用这些规则，可以使我们编写出更加高效和可靠的程序。
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C语言结构体对齐问题1。
几个结构体例子：struct{short a1;short a2;short a3;}A;struct{long a1;short a2;}B;sizeof( A)=6, sizeof( B)=8,为什么？注：sizeof(short)=2,sizeof(long)=4因为：“成员对齐有一个重要的条件，即每个成员按自己的方式对齐。
其对齐的规则是，每个成员按其类型的对齐参数(通常是这个类型的大小)和指定对齐参数(这里默认是8字节)中较小的一个对齐。
并且结构的长度必须为所用过的所有对齐参数的整数倍，不够就补空字节。
”(引用)结构体A中有3个short类型变量，各自以2字节对齐，结构体对齐参数按默认的8字节对齐，则a1,a2,a3都取2字节对齐，则sizeof(A)为6，其也是2的整数倍；B中a1为4字节对齐，a2为2字节对齐，结构体默认对齐参数为8，则a1取4字节对齐，a2取2字节对齐，结构体大小6字节，6不为4的整数倍，补空字节，增到8时，符合所有条件，则sizeof(B)为8；可以设置成对齐的#pragma pack(1)#pragma pack(push)#pragma pack(1)struct{short a1;short a2;short a3;}A;struct{long a1;short a2;}B;#pragma pack(pop)结果为sizeof( A)=6,sizeof( B)=6 ************************#pragma pack(8)struct S1{char a;long b;};struct S2 {char c;struct S1 d;long long e;};#pragma pack()sizeof(S2)结果为24.成员对齐有一个重要的条件，即每个成员分别对齐，即每个成员按自己的方式对齐。
也就是说上面虽然指定了按8字节对齐，但并不是所有的成员都是以8字节对齐。
其对齐的规则是，每个成员按其类型的对齐参数(通常是这个类型的大小)和指定对齐参数(这里是8字节)中较小的一个对齐。
并且结构的长度必须为所用过的所有对齐参数的整数倍，不够就补空字节。
S1中，成员a是1字节默认按1字节对齐，指定对齐参数为8，这两个值中取1，a按1字节对齐；成员b是4个字节，默认是按4字节对齐，这时就按4字节对齐，所以sizeof(S1)应该为8；S2 中，c和S1中的a一样,按1字节对齐，而d 是个结构，它是8个字节，它按什么对齐呢?对于结构来说，它的默认对齐方式就是它的所有成员使用的对齐参数中最大的一个，S1的就是4.所以,成员d就是按4字节对齐。
成员e是8个字节，它是默认按8字节对齐,和指定的一样，所以它对到8字节的边界上,这时，已经使用了12个字节了，所以又添加了4个字节的空,从第16个字节开始放置成员e。
这时，长度为24，已经可以被8(成员e按8字节对齐)整除.这样，一共使用了24个字节。
a bS1的内存布局：1***, 1111,c S1.a S1.b eS2的内存布局：1***, 1***, 1111, ****11111111这里有三点很重要：1.每个成员分别按自己的方式对齐,并能最小化长度2.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3.对齐后的长度必须是成员中最大的对齐参数的整数倍，这样在处理数组时可以保证每一项都边界对齐补充一下，对于数组，比如：char a[3]；这种，它的对齐方式和分别写3个char是一样的。
也就是说它还是按1个字节对齐。
如果写：typedef char Array3[3]；Array3这种类型的对齐方式还是按1个字节对齐，而不是按它的长度。
不论类型是什么,对齐的边界一定是1,2,4,8,16,32,64....中的一个。
/***********************/字节对齐详解为什么要对齐？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。
二。
字节对齐对程序的影响：先让我们看几个例子吧(32bit,x86环境,gcc编译器)：设结构体如下定义：struct A{int a;char b;short c;};struct B{char b;int a;short c;};现在已知32位机器上各种数据类型的长度如下：char:1(有符号无符号同)short:2(有符号无符号同)int:4(有符号无符号同)long:4(有符号无符号同)float:4 double:8那么上面两个结构大小如何呢？结果是：sizeof(strcut A)值为8sizeof(struct B)的值却是12结构体A中包含了4字节长度的int一个，1字节长度的char一个和2字节长度的short型数据一个，B 也一样；按理说A，B大小应该都是7字节。
之所以出现上面的结果是因为编译器要对数据成员在空间上进行对齐。
上面是按照编译器的默认设置进行对齐的结果，那么我们是不是可以改变编译器的这种默认对齐设置呢，当然可以。
例如：#pragma pack (2) /*指定按2字节对齐*/struct C{char b;int a;short c;};#pragma pack () /*取消指定对齐，恢复缺省对齐*/sizeof(struct C)值是8。
修改对齐值为1：#pragma pack (1) /*指定按1字节对齐*/struct D{char b;int a;short c;};#pragma pack () /*取消指定对齐，恢复缺省对齐*/sizeof(struct D)值为7。
后面我们再讲解#pragma pack()的作用。
三。
编译器是按照什么样的原则进行对齐的？先让我们看四个重要的基本概念：1.数据类型自身的对齐值：对于char型数据，其自身对齐值为1，对于short型为2，对于int,float,double 类型，其自身对齐值为4，单位字节。
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。
有了这些值，我们就可以很方便的来讨论具体数据结构的成员和其自身的对齐方式。
有效对齐值N是最终用来决定数据存放地址方式的值，最重要。
有效对齐N，就是表示“对齐在N上”，也就是说该数据的“存放起始地址%N=0”。
而数据结构中的数据变量都是按定义的先后顺序来排放的。
第一个数据变量的起始地址就是数据结构的起始地址。
结构体的成员变量要对齐排放，结构体本身也要根据自身的有效对齐值圆整(就是结构体成员变量占用总长度需要是对结构体有效对齐值的整数倍，结合下面例子理解)。
这样就不能理解上面的几个例子的值了。
例子分析：分析例子B：struct B{char b;int a;short c;};假设B从地址空间0x0000开始排放。
该例子中没有定义指定对齐值，在笔者环境下，该值默认为4。
第一个成员变量b的自身对齐值是1，比指定或者默认指定对齐值4小，所以其有效对齐值为1，所以其存放地址0x0000符合0x0000%1=0。
第二个成员变量a，其自身对齐值为4，所以有效对齐值也为4，所以只能存放在起始地址为0x0004到0x0007这四个连续的字节空间中，符合0x0004%4=0，且紧靠第一个变量。
第三个变量c，自身对齐值为2，所以有效对齐值也是2，可以存放在0x0008到0x0009这两个字节空间中，符合0x0008%2=0。
所以从0x0000到0x0009存放的都是B内容。
再看数据结构B的自身对齐值为其变量中最大对齐值(这里是b）所以就是4，所以结构体的有效对齐值也是4。
根据结构体圆整的要求，0x0009到0x0000=10字节，（10＋2）％4＝0。
所以0x0000A到0x000B也为结构体B所占用。
故B从0x0000到0x000B 共有12个字节，sizeof(struct B)=12；其实如果就这一个就来说它已将满足字节对齐了，因为它的起始地址是0，因此肯定是对齐的。
之所以在后面补充2个字节，是因为编译器为了实现结构数组的存取效率，试想如果我们定义了一个结构B的数组，那么第一个结构起始地址是0没有问题，但是第二个结构呢？按照数组的定义，数组中所有元素都是紧挨着的，如果我们不把结构的大小补充为4的整数倍，那么下一个结构的起始地址将是0x0000A，这显然不能满足结构的地址对齐了，因此我们要把结构补充成有效对齐大小的整数倍。
其实诸如：对于char型数据，其自身对齐值为1，对于short 型为2，对于int，float，double类型，其自身对齐值为4，这些已有类型的自身对齐值也是基于数组考虑的，只是因为这些类型的长度已知了，所以他们的自身对齐值也就已知了。
同理，分析上面例子C：#pragma pack (2) /*指定按2字节对齐*/struct C{char b;int a;short c;};#pragma pack () /*取消指定对齐，恢复缺省对齐*/第一个变量b的自身对齐值为1，指定对齐值为2，所以，其有效对齐值为1，假设C从0x0000开始，那么b存放在0x0000，符合0x0000%1= 0；第二个变量，自身对齐值为4，指定对齐值为2，所以有效对齐值为2，所以顺序存放在0x0002、0x0003、0x0004、0x0005四个连续字节中，符合0x0002%2=0。
第三个变量c的自身对齐值为2，所以有效对齐值为2，顺序存放在0x0006、0x0007中，符合0x0006%2=0。