C语言字节序对齐以及空间利用率

环境：ubuntu 64bit gcc vim

#include <signal.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdbool.h>
typedef struct student{int uid;char* name;char nick;
}Stu;
int main(int argc,char* argv[])
{Stu stu1;printf("sizeof(stu1) = %lu\n",sizeof(stu1));return 0;
}

运行结果：

代码分析：
sizeof()函数是求变量的字节数，这里stu1是一个Stu变量，Stu包含三个成员分别是：int,char*,char,理论上sizeof(stu1) = 4 + 8 + 1 = 13为什么实际结果确实24呢？
这是因为声明变量时有一个字节序对齐问题，char* 的长度是64位系统的地址长度，即8个字节，也就是cpu向内存每次取８个字节，这也是为了提高效率，标准的用空间换取时间．当然牺牲空间的同时，也对其进行优化，比如类型的大小对齐．比如　char型那么它的地址可以是任意位置，int型变量地址只能是0，4，8即4的倍数，double类型地址只能是0，8，16即8的倍数，另外这里的变量其实地址到自己的字节大小都属这个变量，也就是说int型变量０到３之间都属于它，这中间不能在有其他数，而且他们的顺序遵循定义时的相对顺序．
那么在内存中(假设起始地址为0)& uid = 0x0000-0x0003, *name = 0x0008-0x000f,&nick = 0x0100,中间的没用利用的空间都会浪费掉．其中0x0000-0x000f为16个字节，0x0100属于下一次取址区间，而每次取址为８字节，加起来就是24字节．
其实这里我们可以进行优化，把字节小的类型放前面，比如：

#include <signal.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdbool.h>
typedef struct student{char nick;int uid;char* name;
}Stu;
int main(int argc,char* argv[])
{Stu stu1;printf("sizeof(stu1) = %lu\n",sizeof(stu1));return 0;
}

这样就会提高内存利用率；
上面代码所占内存＆nick = 0x0000,&uid = 0x0004-0x0007,*name = 0x0008-0x000f,共计16字节
运行结果：

字节对齐相关
这里我们还可以计算他的空间里用率为13/16,上一定义格式空间里用率为13/24.
那么我们有没有办法让它空间里用率为100％呢，答案是可以的．我们让它对齐格式为1个字节对齐就可以了．
代码：

#include <signal.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <stdbool.h>
#pragma pack(1)
typedef struct student{char nick;int uid;char* name;
}Stu;
int main(int argc,char* argv[])
{Stu stu1;printf("sizeof(stu1) = %lu\n",sizeof(stu1));return 0;
}

#pragme pack(n) 这里的n表示对齐字节数．
运行结果：

这里的空间利用率是100％，那么他的取址是不是一次取一个字节呢？网上查资料只是说效率会变慢．
以上是我在做项目时发现的问题，经过查资料得出结果拿出来和大家分享下，以上纯属个人理解，如果发现有错请在下方评论，方便我及时更正．

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