在笔试时,经常会遇到结构体大小的问题,实际就是在考内存地址对齐。在实际开发中,如果一个结构体会在内存中高频地分配创建,那么掌握内存地址对齐规则,通过简单地自定义对齐方式,或者调整结构体成员的顺序,可以有效地减少内存使用。另外,一些不用边界对齐、可以在任何地址(包括奇数地址)引用任何数据类型的的机器,不在本文讨论范围之内。
什么是地址对齐
计算机读取或者写入存储器地址时,一般以字(因系统而异,32位系统为4个字节)大小(N)的块来执行操作。数据对齐就是将数据存储区的首地址对齐字大小(N)的某个整数倍地址。为了对齐数据,有时需要在物理上相邻的两个数据之间保留或者插入一些无意义的字节。内存对齐本事编译器考虑是事情,但在C、C++语言中,可以人为修改对齐方式。
为什么要地址对齐
计算机会保证存储器字的大小,至少要大于等于计算机支持的最大原始数据类型的大小。
这样,一个原始数据类型就一定可以存放在一个存储器字中,如果保证了数据是地址对齐的,那么访问一个原始数据就可以保证只访问一个存储器字,这有利于提高效率。如下图