【Struct(结构体)杂谈之五】以空间换时间，Struct(结构体)中的成员对齐之道(下)

Struct(结构体)中的成员对齐之道(下)

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引言在上一篇【Struct(结构体)杂谈之四】以空间换时间，Struct(结构体)中的成员对齐之道(上） 中，我们了解到struct ALIGN2 和 struct ALIGN3的成员变量都是1个int型，1个char型及1个short型，可是它们所占的空间却1个是8字节，一个是12字节。
为什么会有这样的区别呢？通过上篇关于对齐的介绍，我们已经猜测这是因为编译器对其作了对齐的处理所致，但是编译器处理的细节具体是什么呢？
编译过程详解一般情况下，c程序的编译过程为

预处理编译成汇编代码汇编成目标代码链接

这一篇我们将使用gcc对上述几个细节进行仔细分析，了解其处理细节：源码如下：

我们可以绘出其内存分配图：


假如我们不对齐的后果上图是内存对齐的struct ALN2和struct ALN3的内存分配情况，假如我们不对齐呢？其内存分配如下所示：


很明显，int mB 和 short mC都不满足对齐要求。
对齐可以提高取数据的效率在IA32架构中，数据总线是32位，即一次可以存取4个字节的数据。

在对齐的情况下，struct ALN2的每个成员都可以在一个指令周期内完成；
而假设我们的struct ALN2没有对齐，那么对于struct ALN2中char mA，CPU可以一次取出4个字节获得低位的一个字节，同时需要将高位的3个字节保存在寄存器中，之后的int mB，CPU必须再取得低位的1个字节并通之前保存在寄存器中的数据结果组合在一起，每一个都需要好几条指令，是不是相当麻烦？
如何自定义对齐？那肯定有同学要问了，有没有办法让处理器按照自己的要求进行地址对齐呢？
---当然可以，我们可以通过预编译命令#pragma pack(n)，n=1,2,4,8,16来改变这一系数，其中的n就是你要指定的“对齐系数”。
比如，我想让处理器按照1个字节的方式对齐，则代码如下：



可以看出，在我们要求的1字节对齐方式下，aln2和aln3的结果都是7，只占了4+2+1个字节，内存空间一个字节都利用到极致。
至此，关于内存对齐就到此告一段落了，你弄明白了吗？
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