C++结构体内存对齐

介绍

结构体的大小并不是简单地将每个结构体成员的大小相加就能得到。

cpu一次能读取多少内存要看数据总线是多少位，如果是16位，则一次只能读取2个字节，如果是32位，则可以读取4个字节，并且cpu不能跨内存区间访问。

三个原则：
1、第一个成员的首地址为0.
2、每个成员的首地址是自身大小的整数倍
3、结构体的总大小，为其成员中所含最大类型的整数倍。

对齐数

对齐数 = 该结构体成员变量自身的大小与编译器默认的一个对齐数的较小值。

顺序问题

结构体成员变量的顺序不同，可能会造成内存不必要的损失。将占用空间小的成员尽量集中在一起，可以有效地避免内存不必要的浪费。

结构体有效对齐数计算

结构体对齐数 == min{成员最大对齐数, 编译器默认对齐数}

可以通过调用C++标准库 alignof 函数来获取结构体的默认对齐数。alignof 函数将返回以字节为单位的给定类型的对齐要求。

#include 

struct MyStruct {
    int a;
    char b;
    double c;
};

int main() {
    std::cout << alignof(MyStruct) << std::endl;  // 输出结构体的默认对齐数8
    return 0;
}
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数组对齐

数组在内存中存储时是分开存储的，char类型的数组每个元素是 1Byte，内存对齐时按照单个元素进行对齐。

结构体内存对齐（如何计算结构体的大小）
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C++结构体与数组的数据转换-上（内存对齐）