内存对齐的理解
STM32--内存对齐
STM32--内存对齐
举例吧：
u8 array[n]; // 这是1字节对齐的，与n取值无关。
u16 array[n]; // 这是2字节对齐的，与n取值无关。
u32 array[n]; // 这是4字节对齐的，与n取值无关。
你把u16型数组的长度改为256可用，那仅仅是连接器的偶然，知识要严谨不能依赖偶然；既然整个数组的起始地址不能保证是4字节对齐，你在此数组的52索引处也同样不能保证4字节对齐。
而你定义的结构体必须4字节对齐，因为其成员是float类型。
keilmdk中，你要查看一下__align()的用法，这是解决你问题的关键字；
iarewarm中，你查看一下#pragma data_alignment的用法，这是解决你的问题的关键；
楼主依据以上知识点去实验，了解对齐的知识；真理不怕检验。
只能说楼主的知识储备不过关，不怪编译器不行。
float型数据是4字节的，但你定义u16的数组，要对齐完全靠运气，如果换成u32，那就不会有对不齐的问题了。
stm32的密集存储节省了不少内存呢，arm9不管u8、u16还是u32，都是要占用4字节的空间，地址值是能被4整除的。
或者，你把结构体和你的数组用一个共用体包起来，就不担心对齐的问题了，这样保证数组的开始的地址是能被4整除的。
结构体对齐补齐规则
结构体对齐补齐规则 结构体在内存中的布局是由编译器决定的，编译器会按照一定的规则对结构体进行对齐和补齐，从而保证结构体的访问效率。结构体的对齐规则是由该结构体的成员中最宽的成员的大小决定的，而结构体的补齐规则则是由编译器对结构体的大小进行计算，从而对结构体进行补齐。
对齐规则是指编译器在内存中分配结构体成员时，按照一定的规则进行对齐，以保证结构体访问时的高效性。
以下是结构体对齐规则的一些基本概念说明： 1. 对齐边界：指结构体成员在内存中必须按照该成员大小的整数倍进行对齐的边界。
3. 最宽基本类型：指内存中的基本数据类型中，大小最大的类型。通常情况下，最宽基本类型为 long long，其大小为 8 个字节。
4. 合并：指将多个成员合并到一个对齐边界上，以节省内存空间的使用。合并不会影响对齐规则。
2. 结构体的大小必须是其最宽基本类型大小的整数倍。 3. 若结构体成员变量的长度大于其类型长度，那么要按照成员变量的长度进行分配，并各自按照其长度进行对齐。
5. 结构体要保证所有成员变量的自然对齐，否则在访问成员变量时，就需要进行对齐操作，降低了效率。
6. 如果存在合并，则合并后的偏移量是对齐边界的整数倍。 例如，对于以下结构体： struct Test{ int a; char b; short c; }; 根据对齐规则，其在内存中的偏移量如下： 偏移量为 0 的位置：成员变量 a 偏移量为 6 的位置：结构体大小为 8，但由于其成员变量 c 需要占用 2 个字节，因此需要补齐 2 个字节，所以在偏移量为 6 的位置，补齐了两个字节
偏移量为 8 的位置：结构体大小为 8，补齐结束。 补齐规则是指在结构体的成员变量之间插入一些空闲字节，使得结构体的大小为对齐边界的整数倍。
补齐规则分为两种：1. 在结构体的末尾补齐，2. 在结构体的成员变量之间补齐。下面分别介绍这两种补齐规则。
结构体在内存中的存储方式
结构体在内存中的存储方式结构体是一种可以存储不同数据类型成员的自定义类型。
在内存中，结构体的存储方式与其成员的类型和对齐方式有关。
首先，结构体的内存是按照成员的顺序依次分配的。
例如，假设有如下的结构体定义：```cstruct Studentchar name[20];int age;float score;};```那么在内存中，这个结构体的存储方式可以如下所示：```---- name[0] ----，---- name[1] ----，---- ... ----， age ，score```会发现，结构体成员`name`的存储方式是连续的，按照数组的方式存储，而`age`和`score`则紧随其后。
除了顺序分配，结构体的成员还有可能存在内存对齐的问题。
内存对齐是为了提高处理器的访问速度，减少访问内存的时间。
具体对齐方式有以下几种。
1. 默认对齐方式：结构体的成员按照其自身类型的对齐方式进行对齐。
例如，`char`类型按照1字节对齐，`int`类型按照4字节对齐，`float`类型按照4字节对齐。
例如：```cstruct Schar a;int b;};```在这个结构体中，`a`占用1字节，`b`占用4字节，所以`a`和`b`之间会填充3字节，使得`b`对齐到4字节边界。
2. 指定对齐方式：可以使用`#pragma pack(n)`指令来指定结构体成员的对齐方式。
`n`表示对齐的字节数，可以是1、2、4、8等。
例如：```c#pragma pack(1)struct Schar a;int b;};#pragma pack```这样指定后，`a`和`b`之间不会填充字节，而是按照字节对齐方式来存储。
3.结构体嵌套对齐：如果结构体内部包含其他结构体，那么内部结构体将按照其自身的对齐方式进行对齐，再根据整个结构体的对齐方式进行整体对齐。
例如：```cstruct Innerchar a;int b;};struct Outerchar c;struct Inner d;};```在这个例子中，`d`结构体的对齐方式为4字节，所以`c`和`d`之间会填充3字节，使得`d`对齐到4字节边界。
Alignment(对齐)
●为什么要对齐？ • 简化了处理器与内存之间传输系统的设计 • 可以提升读取数据的速度，现代存储系统 都采用许多并行的存储芯片来提高读取效 率。
• 比如在32位机上每次读都是从偶地址开始，如果一个 int型存放在偶地址（4的倍数）开始的地方，那么一 个读周期就可以读出。而如果存放在奇地址开始的地 方，就可能会需要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int数据。显然在读取 效率上下降很多。
0
i
c
4
j
8
S2：
0
i
4
j
c
8
实际上S2占用了 只需要9个字节 12字节
对于“struct S2 d[4]”，只分配9个字节能否满足对齐要求？不能！
S2：
i
j
c
X X X
也需要12个字节
● 结构体模数
结构体模数是#pragma pack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。
Alignment(对齐) 举例
例如，考虑下列两个结构声明： struct struct S1 { int i； char c； int j； }；
}；
在要求对齐的情况下，哪种结构声明更好？
0 4 8
X X X
S2 { int int char
i； j； c；
S2比S1好 需要12个字节
S1：
每4个字节可同时读写
● 什么是对齐？ 许多实际的计算机系统对基本类型数据在内存中 存放的位置有限制，它们会要求这些数据的起始 地址的值是某个数k的倍数，这就是所谓的内存对 齐，而这个k则被称为该数据类型的对齐模数 (alignment modulus)。
memcopy函数
memcopy函数摘要：一、memcopy 函数的简介1.函数原型2.功能描述二、memcopy 函数的参数1.源地址2.目标地址3.数据大小三、memcopy 函数的工作原理1.开辟内存空间2.进行数据拷贝3.释放内存空间四、memcopy 函数的应用场景1.程序代码中使用2.数据结构实现中使用五、memcopy 函数的性能分析1.时间复杂度2.空间复杂度六、memcopy 函数的内存对齐问题1.内存对齐的概念2.内存对齐的影响3.如何解决内存对齐问题正文：memcopy 函数，全称为内存拷贝函数，是C 语言标准库中提供的一个用于拷贝内存数据的函数。
它的函数原型为：`void *memcpy(void*destination, const void *source, size_t num);`。
其中，`destination`表示目标地址，`source`表示源地址，`num`表示要拷贝的数据大小。
memcopy 函数的主要功能是将源地址所指向的数据拷贝到目标地址所指向的内存空间中。
在拷贝过程中，memcopy 函数会根据数据大小开辟一块内存空间，进行数据的临时存储，然后将源地址中的数据拷贝到临时存储空间，最后将临时存储空间中的数据拷贝到目标地址。
memcopy 函数在程序代码中有广泛的应用，例如：字符串拼接、数组赋值等。
同时，在数据结构的实现中，memcopy 函数也发挥着重要的作用，如链表的内存分配、节点值的拷贝等。
关于memcopy 函数的性能分析，它的时间复杂度为O(n)，其中n 为要拷贝的数据大小。
空间复杂度为O(n)，因为需要开辟临时内存空间。
在实际应用中，memcopy 函数可能会遇到内存对齐问题。
内存对齐是指编译器在分配变量内存空间时，会按照一定的规则将变量存储在内存中的某个地址，以提高数据访问的效率。
当memcopy 函数拷贝的数据大小不是编译器规定的对齐值时，可能会导致数据访问错误。
什么是字节对齐,为什么要对齐
什么是字节对齐,为什么要对齐一.什么是字节对齐,为什么要对齐?一.什么是字节对齐,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{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。
arm32位的cpu对齐方式
arm32位的cpu对齐方式
ARM 32位CPU的对齐方式是指数据在内存中的存储位置。
对齐
是指数据在内存中的起始地址是否符合一定的规则。
ARM架构中，
数据对齐通常指的是按照数据的大小将数据存储在内存中的起始地址，以提高数据访问的效率和性能。
在ARM 32位架构中，数据对齐通常遵循以下规则：
1. 字节对齐，8位数据的起始地址可以是任意地址；16位数据
的起始地址必须是2的倍数；32位数据的起始地址必须是4的倍数。
2. 半字对齐，16位数据的起始地址必须是2的倍数；32位数
据的起始地址必须是4的倍数。
3. 字对齐，32位数据的起始地址必须是4的倍数。
对齐的好处在于可以提高内存访问的速度，因为处理器可以更
快地访问对齐数据。
如果数据没有按照规定的对齐方式存储，处理
器可能需要多次访问内存，降低了访问效率，甚至可能导致错误或
异常。
总的来说，ARM 32位CPU的对齐方式是按照数据的大小将数据存储在内存中的起始地址，以提高数据访问的效率和性能。
这种对齐方式是为了充分利用处理器的特性，提高数据访问的效率。
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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内存对齐的理解
内存对齐是一种优化技术，其目的是在存储单元大小为N的计算机上，使数据结构的首地址为N的倍数。
这样可以提高访问内存的效率，从而提高程序的性能。
在C/C++语言中，结构体和类的成员变量是按照定义的顺序依次存放在内存中的。
但是，由于计算机硬件的限制，存储单元的大小通常不是任意大小，而是固定的，如8字节、4字节、2字节等。
这时，如果结构体或类的成员变量大小不是存储单元大小的整数倍，就会出现内存对齐问题。
内存对齐的规则是，将结构体或类的成员变量按照从大到小的顺序排序，然后按照存储单元大小的整数倍进行对齐。
具体来说，如果某个成员变量的大小小于存储单元大小，则在其后面填充空白字节，使其占用的空间大小为存储单元大小的整数倍。
如果某个成员变量的大小等于存储单元大小，则不需要进行对齐。
如果某个成员变量的大小大于存储单元大小，则需要将其拆分成多个存储单元大小的部分进行对齐。
内存对齐的优点是可以提高程序的性能，因为CPU在处理内存时通常是以存储单元大小为单位进行读写的，如果数据结构的首地址不是存储单元大小的整数倍，就需要进行多次读写操作，这会浪费一定的时间和资源。
而进行内存对齐后，CPU可以一次读写整个存储单元，从而提高了程序的效率。
值得注意的是，内存对齐不仅仅是在结构体和类的成员变量中存
在，还可以在函数的调用过程中存在。
在函数调用时，参数的传递也需要进行内存对齐，以保证程序的正确性和性能。