C语⾔⼀⾏⾥⾯要对齐怎么做,C语⾔对齐⽅式探讨
⼀、什么是对齐，以及为什么要对齐：
1. 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变量的时候经常在特定的内存地址访问，这就需要各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
2. 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
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的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)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，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
这也是空间和时间的博弈
⼆、对齐的实现
通常，我们写程序的时候，不需要考虑对齐问题
编译器会替我们选择适合⽬标平台的对齐策略
当然，我们也可以通知给编译器传递预编译指令⽽改变对指定数据的对齐⽅法
但是，正因为我们⼀般不需要关⼼这个问题，所以因为编辑器对数据存放做了对齐，⽽我们不了解的话，常常会对⼀些问题感到迷惑
最常见的就是struct数据结构的sizeof结果，出乎意料
为此，我们需要对对齐算法所了解
对齐的算法：
由于各个平台和编译器的不同，现以本⼈使⽤的gcc version 3.2.2编译器(32位x86平台)为例⼦，来讨论编译器对struct数据结构中的各成员如何进⾏对齐的
设结构体如下定义：
struct A {
int a;
char b;
short c;
};
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
所以A⽤到的空间应该是7字节
但是因为编译器要对数据成员在空间上进⾏对齐
所以使⽤sizeof(strcut A)值为8.
现在把该结构体调整成员变量的顺序
struct B {
char b;
int a;
short c;
};
这时候同样是总共7个字节的变量，但是sizeof(struct B)的值却是12.
下⾯我们使⽤预编译指令#pragma pack (value)来告诉编译器，使⽤我们指定的对齐值来取代缺省的
#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
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
这⾥⾯有四个概念值：
1)数据类型⾃⾝的对齐值：就是上⾯交代的基本数据类型的⾃⾝对齐值
2)指定对齐值：#pragma pack (value)时的指定对齐值value.
3)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
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较⼩的那个值
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)
这样就不难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，复核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；
c语言编译器怎么用不了同理，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.所以从0x0000到0x00007共⼋字节存放的是C的变量
⼜C的⾃⾝对齐值为4，所以 C的有效对齐值为2.⼜8%2=0，C只占⽤0x0000到0x0007的⼋个字节
所以sizeof(struct C)=8.
有了以上的解释，相信你对C语⾔的字节对齐概念应该有了清楚的认识了吧
在⽹络程序中，掌握这个概念可是很重要的喔，在不同平台之间(⽐如在Windows 和Linux之间)传递2进制流(⽐如结构体)，那么在这两
个平台间必须要定义相同的对齐⽅式，不然莫名其妙的出了⼀些错，可是很难排查的哦^_^.

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