C语言中的struct结构体对齐问题

C语言中的数据对齐问题

数据对齐：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。

以下面的代码为例：

#include<stdio.h> typedef struct {char a;short b;int c;
}test;int main(){test t;t.a='a';t.b=0x12;t.c=0x34;printf("test结构体的长度：%ld\n",sizeof(test));char*p=(char*)&t;for(int i=0;i<sizeof(test);i++,p++){printf("%02x ",*p);}printf("\n");printf("成员a起始地址：0x%p\n成员b起始地址：0x%p\n成员c起始地址：0x%p\n",&t.a,&t.b,&t.c);return 0;
}

代码效果：
和一般认为的7字节长度不同，test结构体实际的长度位为8字节。可以从代码结果中看出成员a和成员b之间多了一个保留字节，因此导致了结构体长度变为了8。结构体在编译过程中发生了数据对齐。

对齐方式
数据对齐的方式如下：
1、结构体中元素是按照定义顺序一个一个放到内存中去的，但并不是紧密排列的。从结构体存储的首地址开始，每一个元素放置到内存中时，它都会认为内存是以它自己的大小来划分的，因此元素放置的位置一定会在自己宽度的整数倍上开始（以结构体变量首地址为0计算）。
2、在经过上述分析后，检查计算出的存储单元是否为所有元素中最宽的元素的长度的整数倍，是，则结束；若不是，则补齐为它的整数倍。

举个例子：

struct new{
int a;
char b;
int c;
};

由上述易推知结构体new的长度为12个字节。

如果想要编译过程中取消数据对齐，有如下方式：
1、加入预编译选项#pragma pack(n)
n=1时，表示全紧凑，此时struct中不会多出保留字节。
2、linux中gcc选项 “-fpack-struct”
3、linux中使用__attributte__((packed))声明。示例：

struct new{
int a;
char b;
int c;
}_attribute_((packed))

因此在C语言编程中需要小心对结构体使用memcpy()等内存函数，地址不小心就会弄错！

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