C语言内存对齐
使用C语言技术进行内存管理的方法
使用C语言技术进行内存管理的方法使用C语言进行内存管理的方法在编程中，内存管理是一个非常重要的问题。
合理地管理内存可以提高程序的性能和效率，避免内存泄漏和内存溢出等问题。
本文将介绍一些使用C语言技术进行内存管理的方法。
1. 动态内存分配动态内存分配是C语言中常用的内存管理技术之一。
通过动态内存分配，我们可以在程序运行时根据需要动态地分配和释放内存。
C语言提供了几个函数来进行动态内存分配，如malloc、calloc和realloc。
其中，malloc函数用于分配指定大小的内存空间，calloc函数用于分配指定数量的相同大小的内存空间，并将其初始化为0，realloc函数用于重新分配已分配内存的大小。
2. 内存释放动态分配的内存在使用完毕后必须及时释放，以免造成内存泄漏。
C语言中使用free函数来释放动态分配的内存。
当不再需要使用某块内存时，应该调用free函数将其释放，以便系统可以重新利用该内存。
3. 内存回收除了手动释放内存外，C语言还提供了一种自动回收内存的机制，即垃圾回收。
垃圾回收是一种自动管理内存的技术，它会自动检测和回收不再使用的内存，避免程序员手动释放内存的繁琐工作。
C语言中并没有内置的垃圾回收机制，但可以使用第三方库或框架来实现自动内存回收。
4. 内存池内存池是一种用于管理内存的数据结构，它可以提高内存分配和释放的效率。
内存池将一块较大的内存空间划分为多个小块，每次分配和释放内存时，只需要在内存池中进行操作，而不需要频繁地向系统申请和释放内存。
内存池可以减少内存碎片和系统调用的次数，提高程序的性能。
5. 内存对齐内存对齐是一种对齐内存访问的规范，可以提高内存访问的效率。
在C语言中，结构体和数组的内存对齐是由编译器自动完成的，但对于动态分配的内存，我们需要手动进行内存对齐。
可以使用C语言的一些特性来实现内存对齐，如使用宏定义来指定对齐方式，使用特定的数据类型来保证内存对齐。
6. 内存检测工具为了帮助程序员检测和调试内存相关的问题，C语言提供了一些内存检测工具，如valgrind和GDB。
c语言申请内存的函数 对齐
c语言申请内存的函数对齐C语言是一种广泛应用于系统编程和嵌入式开发的编程语言。
在C 语言中，内存管理是一个重要的概念，而申请内存的函数对齐则是其中的一个关键方面。
在C语言中，我们可以使用malloc函数来动态申请内存。
malloc 函数的原型如下：```cvoid* malloc(size_t size);```其中，size_t是一个无符号整数类型，表示要申请的内存大小（以字节为单位）。
malloc函数会在堆内存中分配一块指定大小的连续内存，并返回一个指向该内存块起始地址的指针。
然而，对齐是一个需要考虑的重要问题。
对齐是指内存分配时，数据在内存中的存放位置是否按照一定的规则进行对齐。
对齐的目的是提高内存访问的效率，特别是对于一些硬件平台而言。
在C语言中，对齐的规则是由编译器和硬件平台共同决定的。
通常情况下，编译器会根据数据类型的大小和硬件平台的要求来进行对齐。
对齐的方式可以是字节对齐、字对齐或者其他方式。
为了实现对齐，C语言提供了一个特殊的对齐属性——alignas。
alignas属性可以用来指定变量或结构体的对齐方式。
例如，我们可以使用alignas(4)来指定一个变量按照4字节对齐。
除了使用alignas属性外，C语言还提供了一些与对齐相关的函数和宏。
其中，最常用的是aligned_alloc函数和alignof宏。
aligned_alloc函数可以用来申请对齐的内存。
它的原型如下：```cvoid* aligned_alloc(size_t alignment, size_t size);```其中，alignment表示对齐的字节数，size表示要申请的内存大小。
aligned_alloc函数会在堆内存中分配一块对齐的内存，并返回一个指向该内存块起始地址的指针。
alignof宏可以用来获取指定类型的对齐方式。
它的用法如下：```calignof(type)```其中，type表示要获取对齐方式的类型。
c语言结构体对齐规则
c语言结构体对齐规则C语言中的结构体是一种将多个数据项组合成一个整体的数据类型。
在定义结构体时，需要考虑如何进行内存对齐，以保证数据访问的正确性和效率。
本文将介绍C语言结构体的对齐规则。
结构体内存对齐规则主要涉及两个概念：对齐边界和填充字节。
对齐边界指的是数据在内存中的对齐位置，它必须是该数据类型大小的整数倍。
填充字节是指在数据与对齐边界之间补充的字节，以满足对齐要求。
C语言结构体对齐规则如下：1. 结构体内的第一个数据成员放在地址最低的位置，后面的数据成员按照声明顺序依次放置。
2. 结构体的总大小必须是其包含的所有数据成员大小的整数倍，如果不是，则在最后一个数据成员后面填充字节。
3. 结构体的对齐边界为其中最大的数据成员大小。
即结构体的起始地址必须是最大数据成员大小的整数倍。
4. 当结构体中包含的数据成员不同类型时，按照其大小从大到小进行排列。
5. 如果结构体中包含的数据成员中有某个成员的大小超过了当前的对齐边界，则需要进行填充字节，以保证下一个数据成员的对齐要求。
下面通过几个例子来说明内存对齐规则的应用：例一：struct student{char name[10];int age;float score;};使用sizeof计算结构体大小得到：24 （可以想象，不加对齐的话只有12个字节）对齐后：struct student{char name[10]; 10char fill[2]; fillint age; 4float score; 4};例二：struct person{char gender;short height;int id;};使用sizeof计算结构体大小得到：8 （在32位架构上）对齐后：struct person{char gender; 1char fill[1]; fillshort height; 2int id; 4};例三：struct fraction{int numerator;int denominator;char symbol;};使用sizeof计算结构体大小得到：12 （在32位架构上）对齐后：struct fraction{int numerator; 4int denominator; 4char symbol; 1char fill; fill};总结：内存对齐是为了保证数据访问的效率和正确性，不能忽视。
c语言结构体对齐规则
c语言结构体对齐规则
C语言结构体对齐规则是指在定义结构体时，编译器会按照一定的规则对结构体中的成员进行对齐，以保证结构体在内存中的存储方式是合理的。
这个规则是由编译器实现的，不同的编译器可能会有不同的实现方式。
结构体对齐的目的是为了提高内存访问的效率。
在计算机中，内存是以字节为单位进行存储的，而不是以位为单位。
因此，如果结构体中的成员没有按照一定的规则进行对齐，那么在访问结构体中的成员时，就需要进行多次内存访问，这会降低程序的执行效率。
C语言结构体对齐规则的实现方式是通过在结构体中插入一些空白字节来实现的。
具体来说，编译器会按照结构体中最大成员的大小进行对齐，也就是说，结构体中的每个成员都必须按照最大成员的大小进行对齐。
例如，如果结构体中最大的成员是一个int类型的变量，那么结构体中的每个成员都必须按照4字节进行对齐。
在进行结构体对齐时，编译器还会考虑结构体中成员的顺序。
具体来说，编译器会将结构体中相邻的成员进行合并，以减少空白字节的数量。
例如，如果结构体中有两个char类型的成员，那么编译器会将它们合并为一个2字节的成员，而不是分别对齐。
除了按照最大成员的大小进行对齐外，编译器还会考虑一些其他的因素，例如编译器的优化级别、目标平台的字节序等。
因此，在编
写程序时，我们应该尽量避免依赖结构体对齐的具体实现方式，以免出现不可预测的问题。
C语言结构体对齐规则是编译器为了提高程序执行效率而实现的一种机制。
在定义结构体时，我们应该遵循一定的规则，以保证结构体在内存中的存储方式是合理的。
同时，我们也应该尽量避免依赖结构体对齐的具体实现方式，以免出现不可预测的问题。
c语言结构体中的数组字节对齐
C语言结构体中的数组字节对齐在C语言中，结构体是一种用户自定义的数据类型，用于将不同类型的数据组合在一起。
结构体中常常包含多个成员变量，其中可能有数组类型的成员变量。
在结构体中使用数组时，需要了解数组字节对齐的概念和规则，以确保内存的最佳利用和访问的效率。
什么是字节对齐字节对齐是指在将数据存储在计算机内存中时，按照特定规则进行调整，以确保数据的存储和访问的效率。
字节对齐的规则可以对齐数据的起始地址或者数据的长度。
计算机中的数据存储是按照字节(Byte)来划分的，一个字节通常由8个二进制位组成。
字节对齐的主要目的是为了节省内存和提高访问效率。
在C语言中，结构体中的成员变量通常按照字节对齐的规则来排列。
C语言结构体中的数组字节对齐规则在C语言中，结构体中的数组字节对齐规则通常遵循以下原则：1.结构体的起始地址必须是所有成员变量所要求对齐方式的最小公倍数。
2.结构体中的每个成员变量的地址必须是它本身的大小的整数倍。
3.结构体的总大小必须是其最大成员变量大小的整数倍。
根据字节对齐规则，如果结构体中的成员变量的累计大小不是字节对齐的倍数，编译器会在成员变量之间添加填充字节，以满足对齐要求。
这些填充字节在结构体的占用空间中不可访问。
填充字节的目的是将后续成员变量的地址对齐，以提高内存访问效率。
数组字节对齐的示例为了更好地理解数组字节对齐的规则，我们来看一个示例。
#include <stdio.h>struct MyStruct {char c;int i;char arr[3];};int main() {struct MyStruct s;printf("sizeof(MyStruct) = %lu\n", sizeof(struct MyStruct));printf("sizeof(s.c) = %lu\n", sizeof(s.c));printf("sizeof(s.i) = %lu\n", sizeof(s.i));printf("sizeof(s.arr) = %lu\n", sizeof(s.arr));return 0;}输出结果：sizeof(MyStruct) = 12sizeof(s.c) = 1sizeof(s.i) = 4sizeof(s.arr) = 3在这个示例中，我们定义了一个包含一个字符类型变量、一个整型变量和一个长度为3的字符数组的结构体MyStruct。
c++结构体字节对齐 pack规则
在C语言中，结构体的字节对齐（pack规则）是指结构体成员变量在内存中的存储方式。
结构体成员变量的对齐方式会影响程序的性能和内存占用。
为了提高访问速度，编译器会根据一定的规则对结构体成员变量进行对齐。
在C语言中，可以使用`#pragma pack(n)`指令来设置结构体的字节对齐规则，其中n表示对齐的字节数。
例如：```c#include <stdio.h>#pragma pack(2) // 设置结构体成员变量按照2字节对齐typedef struct {char a;int b;short c;} MyStruct;int main() {MyStruct ms;printf("sizeof(MyStruct) = %lu", sizeof(ms)); // 输出结果为8，因为设置了2字节对齐，所以每个成员变量都会补齐1字节，最后总大小为8字节return 0;}```如果不使用`#pragma pack`指令，编译器会默认按照最大成员变量的字节数进行对齐。
例如：```c#include <stdio.h>typedef struct {char a;int b;short c;} MyStruct;int main() {MyStruct ms;printf("sizeof(MyStruct) = %lu", sizeof(ms)); // 输出结果可能为12，因为默认按照4字节对齐，所以每个成员变量都会补齐3字节，最后总大小为12字节return 0; }```。
内存对齐的技巧
内存对齐的技巧
内存对齐是一种优化技术，它可以提高数据在内存中的访问速度，减少内存访问的时间。
下面是一些内存对齐的技巧：
1. 使用对齐的数据类型：在定义结构体时，使用对齐的数据类型，例如使用32位机器上的32位整数，而不是16位整数。
2. 将大的数据类型放在前面：在定义结构体时，将大的数据类型放在前面，这样可以最大程度地减少内存碎片。
3. 使用字节对齐指令：一些编程语言和编译器提供了字节对齐的指令，可以在编译时对结构体进行字节对齐。
4. 使用特定的编译选项：在编译程序时，可以设置特定的编译选项，例如使用-malign-double选项来告诉编译器以双字对齐浮点数。
5. 避免结构体的嵌套：结构体的嵌套会增加内存的存取时间，可以尽量避免结构体的嵌套使用。
6. 了解特定平台的对齐规则：不同的平台有不同的对齐规则，了解特定平台的对齐规则可以帮助进行更好的内存对齐。
这些技巧可以帮助程序员优化内存对齐，提高程序的性能和执行效率。
c语言内存对齐系数
c语言内存对齐系数C语言内存对齐系数在C语言中，内存对齐是指将结构体或联合体的成员按照一定的规则进行排列，以便于提高程序的运行效率。
内存对齐系数是用来描述对齐规则的一个参数，它决定了结构体或联合体成员在内存中的对齐方式。
1. 什么是内存对齐系数内存对齐系数是一个整数，表示结构体或联合体成员在内存中的对齐方式。
通常情况下，内存对齐系数是编译器根据目标平台的特点自动确定的，但也可以通过编译器的特殊选项来手动指定。
内存对齐系数越大，成员在内存中的对齐方式越严格。
2. 为什么需要内存对齐内存对齐是为了提高程序的运行效率和访问速度。
当结构体或联合体中的成员按照对齐规则排列时，可以减少内存访问的次数，提高内存读写效率。
此外，一些特殊的硬件平台对于数据的对齐要求非常严格，不满足对齐要求的数据可能导致硬件异常或错误。
3. 内存对齐的规则内存对齐规则是由编译器根据目标平台的特点制定的。
通常情况下，对齐规则遵循以下几个原则：- 结构体或联合体的首地址必须是其最宽基本类型成员大小的整数倍。
- 结构体或联合体的每个成员相对于结构体或联合体首地址的偏移量必须是该成员大小的整数倍。
- 结构体或联合体的总大小必须是其最宽基本类型成员大小的整数倍。
4. 内存对齐的影响内存对齐会影响程序的内存占用和性能。
由于对齐规则的存在，结构体或联合体的大小可能会比成员大小的总和要大，这会增加程序的内存占用。
但是，内存对齐可以提高内存访问的效率，尤其是对于大量的结构体或联合体访问操作，可以明显提高程序的性能。
5. 如何控制内存对齐可以通过编译器的特殊选项来手动控制内存对齐。
例如，在GCC编译器中，可以使用#pragma pack(n)来设置内存对齐系数为n。
其中，n可以是1、2、4、8等整数，表示对齐系数为1字节、2字节、4字节、8字节等。
需要注意的是，手动设置内存对齐系数可能会影响程序的性能和可移植性，应谨慎使用。
6. 示例下面以一个示例来说明内存对齐的作用。
c语言边界对齐
c语言边界对齐C语言中的边界对齐是指在内存中分配变量时，将变量的起始地址对齐到特定的边界。
边界对齐可以提高内存访问的效率，减少内存访问时间。
在C语言中，边界对齐是由编译器自动完成的。
编译器会根据变量的类型和平台的要求来确定变量的对齐方式。
一般来说，基本数据类型（如int、float、char等）的对齐方式是按照其大小进行对齐，即按照4字节或8字节等进行对齐。
例如，在32位系统上，int类型通常是4字节大小，所以int类型的变量会被对齐到4字节边界。
而在64位系统上，int类型通常是8字节大小，所以int类型的变量会被对齐到8字节边界。
结构体和联合体中的成员也需要进行边界对齐。
结构体和联合体中成员的对齐方式取决于成员中占用空间最大的数据类型。
例如，如果结构体中有一个成员是double类型（占用8字节），那么整个结构体将被对齐到8字节边界。
边界对齐可以提高内存访问效率的原因是因为当变量对齐到边界时，CPU可以更快地访问内存中的数据。
如果变量没有对齐到边界，CPU可能需要进行额外的操作来访问数据，这会增加内存访问的时间。
在某些情况下，我们可能需要手动控制变量的对齐方式。
在C语言中，可以使用特定的编译指令来控制变量的对齐方式。
例如，可以使用#pragma pack指令来设置结构体和联合体成员的对齐方式。
总之，边界对齐是C语言中一个重要的概念，它可以提高内存访问效率。
编译器会根据变量的类型和平台要求自动完成边界对齐。
在某些情况下，我们也可以手动控制变量的对齐方式。
了解和正确使用边界对齐是写出高效、可靠的C语言程序的关键之一。
cstatic对齐方式
cstatic对齐方式摘要：一、前言二、cstatic 对齐方式的介绍1.cstatic 对齐方式的定义2.cstatic 对齐方式的作用三、cstatic 对齐方式与编程语言的关系1.C 语言中的对齐规则2.C++语言中的对齐规则四、cstatic 对齐方式在实际编程中的应用1.提高代码的可读性和可维护性2.优化程序的性能五、总结正文：一、前言在编程中，对齐方式是一个重要的概念，它影响着代码的结构和性能。
cstatic 对齐方式是其中一种对齐方式，被广泛应用于各种编程语言中。
本文将详细介绍cstatic 对齐方式的相关知识。
二、cstatic 对齐方式的介绍1.cstatic 对齐方式的定义cstatic 对齐方式是指编译器在分配变量内存空间时，按照该变量类型的大小，在内存中进行对齐。
这种方式可以保证变量在内存中的地址与其大小相对应，使得内存空间的利用率更高。
2.cstatic 对齐方式的作用cstatic 对齐方式的主要作用是提高内存空间的利用率，同时使得程序的运行效率更高。
通过对齐，可以减少内存空间的浪费，降低程序的内存占用。
三、cstatic 对齐方式与编程语言的关系1.C 语言中的对齐规则在C 语言中，变量的地址与其大小是无关的，这就导致了内存空间的浪费。
为了解决这个问题，编译器会按照cstatic 对齐方式对变量进行对齐。
这样，变量的地址与其大小相等，从而提高了内存空间的利用率。
2.C++语言中的对齐规则在C++语言中，类的成员变量默认按照cstatic 对齐方式进行对齐。
这种方式可以保证类的成员变量在内存中的地址与其大小相对应，使得内存空间的利用率更高。
四、cstatic 对齐方式在实际编程中的应用1.提高代码的可读性和可维护性通过使用cstatic 对齐方式，可以使代码的结构更加清晰，提高代码的可读性和可维护性。
2.优化程序的性能cstatic 对齐方式可以减少内存空间的浪费，降低程序的内存占用，从而优化程序的性能。
C语言字节对齐__align()讲解
ls/6729724#comments ，方便大家参考学习
struct test { char x1; short x2; float x3; char x4; }; #pragma pack() //取消1字节对齐，恢复为默认4字节对齐 这时候 sizeof(struct test)的值为8。 例3 #define GNUC_PACKED __attribute__((packed)) struct PACKED test { char x1; short x2; float x3; char x4; }GNUC_PACKED; 这时候 sizeof(struct test)的值仍为8。 二、深入理解 什么是字节对齐,为什么要对齐? TragicJun 发表于 2006-9-18 9:41:00 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类型变 量的时候经常在特定的内存地址访问，这就需要各种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。
sizeof(struct D)值为7。
后面我们再讲解#pragma pack()的作用.
三.编译器是按照什么样的原则进行对齐的?
先让我们看四个重要的基本概念：
1.数据类型自身的对齐值： 对于 char 型数据，其自身对齐值为1，对于 short 型为2，对于 int,float,double
__packed用法
__packed用法摘要：1.__packed用法简介2.__packed与__attribute__的区别3.__packed的应用场景4.示例代码及解析5.总结正文：在C语言中，__packed关键字是一种内存对齐的技巧，它可以使特定类型的变量在内存中按照指定的对齐方式排列。
这种技巧在嵌入式系统和硬件编程中尤为重要，因为它可以提高程序的性能和效率。
1.__packed用法简介__packed关键字在C语言中用于指定变量或结构体的内存对齐方式。
使用__packed修饰的变量或结构体成员会按照指定的对齐值进行内存布局。
需要注意的是，__packed只能用于定义变量或结构体，不能用于访问已有变量的值。
2.__packed与__attribute__的区别__packed与__attribute__都是C语言中的扩展关键字，但它们的作用和使用方式有所不同。
__attribute__用于给变量或函数添加属性，如缓存、校验等，它可以在编译时被处理器识别。
而__packed主要用于控制内存对齐，它在编译时和运行时都可以发挥作用。
3.__packed的应用场景__packed关键字的主要应用场景如下：- 嵌入式系统：在硬件接口的编程中，通常需要按照特定的内存对齐要求来存储数据。
使用__packed可以确保数据在对齐边界上正确存储。
- 性能优化：在某些情况下，内存对齐可以提高程序的运行性能。
例如，使用__packed使循环计数器与处理器缓存line size对齐，可以提高循环的性能。
4.示例代码及解析以下是一个使用__packed的示例代码：```c#include <stdio.h>typedef struct {unsigned int a;unsigned char b;float c;} __packed MyStruct;int main() {MyStruct s;printf("a: 0x%x", s.a);printf("b: 0x%x", s.b);printf("c: 0x%x", s.c);return 0;}```在这个示例中，我们定义了一个名为MyStruct的结构体，其中包含一个无符号整数a、一个无符号字符b和一个浮点数c。
c编译器内存对齐算法
c编译器内存对齐算法
C编译器的内存对齐算法是用来解决不同数据类型在内存中的
对齐问题的，其目的是为了提高内存访问的效率。
C编译器在分配内存给不同数据类型的变量时，会使用一定的
规则来确定变量的地址。
这些规则可以通过编译器的选项来设置，通常称为编译器的对齐规则。
以下是一般情况下C编译器的内存对齐算法：
1. 基本对齐规则：变量的起始地址必须是其大小的整数倍。
例如，一个int变量的起始地址必须是4的倍数。
2. 结构体对齐规则：结构体的起始地址必须是其最宽基本类型成员大小的整数倍。
例如，一个结构体成员中最宽的基本类型是int，那么结构体的起始地址必须是4的倍数。
3. 结构体成员对齐规则：结构体成员的起始地址必须是其自身大小的整数倍。
例如，如果一个结构体成员的大小是2个字节，那么它的起始地址必须是2的倍数。
4. 自定义对齐规则：有些编译器允许程序员通过预处理指令来自定义对齐规则。
例如，使用#pragma pack(n)指令可以将对齐
粒度设置为n字节。
C编译器的内存对齐算法有助于减少内存碎片以及提高内存访
问的效率。
但是，在某些情况下，内存对齐会导致内存浪费，
特别是在结构体中使用了大量的字符型成员时。
因此，在定义结构体时，可以使用编译器的指令来控制内存对齐的方式，以便更好地平衡内存使用和访问效率。
一篇文章带你了解C语言内存对齐公式
⼀篇⽂章带你了解C语⾔内存对齐公式⽬录⼀、前⾔⼆、公式2.1、例⼦⼀2.2、例⼦⼆2.3、例⼦三总结⼀、前⾔每⼀个特定平台上的编译器都有⾃⼰的默认“对齐系数”（也叫对齐模数）。
GCC中默认#program pack(4)，即4个字节的内存对齐。
Keil也是采⽤4字节对齐的。
也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，⼀般情况下尽量使⽤⾃然对齐系数，不要修改它。
STM32单⽚机上各个变量占⽤的字节数：⼆、公式公式⼀、结构体变量⾥，成员的起始地址必须满⾜：起始地址 % 成员的字节数（sizeof值）= 0 （说⽩了就是能整除）公式⼆、结构体变量的总字节数必须满⾜：总字节数 % 最⼤的成员字节数 = 0 （说⽩了就是能整除）2.1、例⼦⼀struct te_a{/* 公式⼀ */char a; /* a的起始地址0x00，然后⽤公式⼀计算：0x00 % 1(char为1个字节） = 0，所以成员a占⽤了内存0x00 */int b; /* b的起始地址0x01 % 4（int为4个字节）不等于0，那么再计算0x02%4还是不等于0，直到0x04 % 4 = 0 ，所以成员b占⽤了内存0x04 ~ 0x07 */char c; /* 成员b的结尾地址是0x07,所以成员c从0x08开始计算，那么计算0x08 % 1 = 0 , 所以成员c占⽤了内存0x08 */}Test1;OK，经过公式⼀的运算后，结构体⾥成员的分布如下：经过公式⼀的计算后，结构体变量Test1的⼤⼩是9个字节。
内存对齐的计算还没有结束，接着使⽤公式⼆计算：结构体变量的总字节数 % 最⼤的成员字节数 = 0 ，在结构体变量Test1⾥，最⼤的成员是b，b的⼤⼩是4个字节。
那么，当前的结构体变量⼤⼩9字节 % 4字节等于 0 。
当结构体变量⼤⼩为12字节 % 4字节 = 0，所以最终结构体变量Test1占⽤的内存字节数是12，其内存的分布如下：以上的都是根据公式计算出来的结果，那实际在单⽚机⾥是不是这样呢？把代码下载到STM32单⽚机⾥，进⼊DEBUG模式看看。
内存地址对齐
内存地址对齐 内存地址对齐，是⼀种在计算机内存中排列数据、访问数据的⼀种⽅式，包含了两种相互独⽴⼜相互关联的部分：基本数据对齐和结构体数据对齐。
当今的计算机在计算机内存中读写数据时都是按字(word)⼤⼩块来进⾏操作的(在32位系统中，数据总线宽度为32，每次能读取4字节，地址总线宽度为32，因此最⼤的寻址空间为2^32=4GB，但是最低2位A[0],A[1]是不⽤于寻址，A[2-31]才能存储器相连，因此只能访问4的倍数地址空间，但是总的寻址空间还是2^30*字长=4GB，因此在内存中所有存放的基本类型数据的⾸地址的最低两位都是0，除结构体中的成员变量)。
基本类型数据对齐就是数据在内存中的偏移地址必须等于⼀个字的倍数，按这种存储数据的⽅式，可以提升系统在读取数据时的性能。
为了对齐数据，可能必须在上⼀个数据结束和下⼀个数据开始的地⽅插⼊⼀些没有⽤处字节，这就是结构体数据对齐。
举个例⼦，假设计算机的字⼤⼩为4个字节，因此变量在内存中的⾸地址都是满⾜4地址对齐，CPU只能对4的倍数的地址进⾏读取，⽽每次能读取4个字节⼤⼩的数据。
假设有⼀个整型的数据a的⾸地址不是4的倍数(如下图所⽰)，不妨设为0X00FFFFF3，则该整型数据存储在地址范围为0X00FFFFF3~0X00FFFFF6的存储空间中，⽽CPU每次只能对4的倍数内存地址进⾏读取，因此想读取a的数据，CPU要分别在0X00FFFFF0和0X00FFFFF4进⾏两次内存读取，⽽且还要对两次读取的数据进⾏处理才能得到a 的数据，⽽⼀个程序的瓶颈往往不是CPU的速度，⽽是取决于内存的带宽，因为CPU得处理速度要远⼤于从内存中读取数据的速度，因此减少对内存空间的访问是提⾼程序性能的关键。
从上例可以看出，采取内存地址对齐策略是提⾼程序性能的关键。
举例：⾸先我们先看看下⾯的C语⾔的结构体：typedef struct MemAlign{int a;char b[3];int c;}MemAlign;以上这个结构体占⽤内存多少空间呢？也许你会说，这个简单，计算每个类型的⼤⼩，将它们相加就⾏了，以32为平台为例，int类型占4字节，char占⽤1字节，所以：4 + 3 + 4 = 11，那么这个结构体⼀共占⽤11字节空间。
Arm结构体gcc内存边界对齐问题
Arm结构体gcc内存边界对齐问题这段时间移植公司的linux i386程序到Arm linux平台，本以为是件工作量很小的事情，以为只要改几个驱动程序就OK了，没想到在应用程序这一块卡了很长时间。
其中最烦的事情就莫过于结构体内存边界对齐了。
搞了这么久，终于终结了一些小经验。
默认情况下，在32位cpu里，gcc对于结构体的对齐方式是按照四个字节来对齐的。
看以下结构体typedef struct pack{char a;int b;short c;}pack;对于Pack结构体，默认情况下在arm/386平台下（别的平台没试过）sizeof(pack)=12,求解过程如下:sizeof(char)=1;下一个int b,由于是四个字节,要求b的开始地址从32的整数倍开始,故需要在a后面填充3个没用的字节,记为dump(3),sizeof(b)=4,此时相当于结构体扩充为char a;char dump(3);int b;看short c,现在c的前面有8个字节,c是两个字节,c的开始地址是从16的整数开始,在b前面不需再加东西.此时对于结构体来说,sizeof(pack)=10,但是这不是最终结果,最后总的字节数也要能被4个字节整除,所以还需在short c后面再加dump(2);故总的字节数为12.当然以上说的只是简单的情况,下面谈谈Arm,x86在gcc里关于内存边界字节对齐的区别.对于同样的结构体,在386下#prama pack(1)后,sizeof(pack)=1 4 2=7而在arm下同样的操作sizeof(pack)=1 4 2 1=8,即虽然b根a之间不要填充但总的长度必须要是4的整数倍.在ARM 下要使结构体按指定字节对齐,可行的方法1.在makefile里加-fpack-struct 选项,这样的话对所有的结构按一字节对齐.不得不说,确实有那么些质量较差的程序可能需要你部分自然对齐,部分一字节对齐,此时2. typedef struct pack{}__attribute__((packed))可利用__attribute__属性当然最后的方式,还是自己去看ARM体系结构与gcc编译选项了。
结构体对齐规则
结构体对齐规则1、什么是内存对齐？我们都知道，定义的变量（元素）是要按照顺序一个一个放到内存中去的，它们也不一定就是紧密排列的，是要按照一定的规则就行排放的，这就是内存对齐。
对结构体来说，元素的存储从首地址开始，第一个元素的地址和整个结构体的首地址相同，其他的每个元素放置到内存中时，它都会认为内存是按照元素自己的大小来划分空间的，所以元素放置在内存中的位置一定会在元素自己宽度(字节数)的整数倍上开始，这就是所谓的结构体内存对齐问题。
特别有意思的是，C语言同意使用者自行确定内存对齐的设置，通过伪指令#pragma pack (n) 可以重新设定内存对齐的字节数。
这个后面会讲到！2、为什么要有内存对齐？这真是一个好问题！从网上了解到的几个原因：（1）考虑平台的原因。
实际的硬件平台跑代码是有所区别的，一些硬件平台可以对任意地址上的任意数据进行访问，而有一些硬件平台就不行，就是有限制，所以内存对齐是一种解决办法。
（2）考虑性能的原因。
CPU访问内存时，如果内存不对齐的话，为了访问到数据的话就需要几次访问，而对齐的内存只需要访问一次即可，提高了CPU访问内存的速度。
3、结构体的内存对齐规则是什么？每当有用到结构体的时候，总会考虑这个结构体实际应该要占用多少的内存，是否还有优化的空间。
特别是在面试时，结构体的内存对齐问题是很多面试会考到，也会经常被提及问起，属于高频考点了！话不多说，直接奉上结构体的内存对齐的判别方法，方便大家快速算出结构体所占的内存大小。
这里先规定一下：内存对齐值称为内存对齐有效值，这个值可以是1、2、4、8、16，所以先规定一下。
规则：规则1，结构体第一个成员一定是放在结构体内存地址里面的第1位。
规则2，成员对齐规则：除了第一个成员，之后的每个数据成员的对齐要按照成员自身的长度和内存对齐有效值进行比较，按两者中最小的那个进行对齐，即偏移的倍数。
规则3，结构体整体对齐规则：数据成员完成对齐之后，对整个结构体的大小进行对齐。
内存对齐规则
输出结果：sizeof(struct test_t) = 10 [两个编译器输出一致]
分析过程：
1)成员数据对齐
#pragma pack(2)
struct test_t {
int a;
char b;
short c;
char d;
};
#pragma pack()
分析过程：
1)成员数据对齐
#pragma pack(1)
struct test_t {
int a;
char b;
short c;
char d;
};
#pragma pack()
成员总大小=8
2)整体对齐
整体对齐系数= min((max(int,short,char), 1) = 1
整体大小(size)=$(成员总大小)按$(整体对齐系数)圆整= 8 [注1]
最常见的就是struct数据结构的sizeof的结果出乎意料。
结构体的sizeof的值并不是简单的将其中各个元素所占的字节相加，而是要考虑到存储空间的字节对齐问题
结构体默认的字节对齐准则：
1.结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除；
2.结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字符；
成员总大小=9
2)整体对齐
整体对齐系数= min((max(int,short,char), 2) = 2
整体大小(size)=$(成员总大小)按$(整体对齐系数)圆整= 10
3、4字节对齐(#pragma pack(4))
输出结果：sizeof(struct test_t) = 12 [两个编译器输出一致]
c语言边界对齐
C语言边界对齐在C语言中，边界对齐是一个重要的概念，它涉及到内存对齐和结构体对齐。
边界对齐可以提高程序的性能和可移植性，同时也可以避免一些潜在的错误。
1. 内存对齐内存对齐是指变量在内存中存储时按照一定的规则进行对齐。
在C语言中，变量的地址通常是按照其类型的大小进行对齐的。
例如，一个int类型的变量通常会被对齐到4字节的边界上，而一个char类型的变量则可以按照1字节对齐。
内存对齐的原因是因为处理器在访问内存时通常会以固定大小的块进行读取，如果变量没有对齐，处理器可能需要进行额外的操作来访问变量的值，这会导致性能下降。
另外，一些硬件平台要求变量必须按照一定的规则进行对齐，否则可能导致错误。
在C语言中，可以使用__attribute__((aligned(n)))语法来指定变量的对齐方式，其中n表示对齐的字节数。
例如，int __attribute__((aligned(8))) a;表示将变量a对齐到8字节的边界上。
2. 结构体对齐在C语言中，结构体是一种将不同类型的变量组合在一起的数据类型。
结构体的对齐规则与内存对齐类似，但又有所不同。
结构体的对齐规则是：结构体的对齐值等于其成员中对齐值最大的成员的大小。
例如，一个结构体的成员中有一个int类型的变量和一个char类型的变量，那么结构体的对齐值就是4字节（int类型的大小），即结构体的起始地址必须是4的倍数。
在结构体中，可以使用__attribute__((packed))语法来取消对齐，即使结构体的对齐值为1字节。
例如，struct __attribute__((packed)) { int a; char b; };表示取消对齐，结构体的大小为5字节。
3. 边界对齐的影响边界对齐可以提高程序的性能和可移植性，但也可能导致一些问题。
首先，边界对齐可以提高程序的性能，因为处理器在访问对齐的变量时可以直接读取整个变量，而不需要进行额外的操作。
此外，一些硬件平台要求变量必须按照一定的规则进行对齐，否则可能导致错误。
结构体字节对齐的作用
结构体字节对齐的作用简介字节对齐（byte alignment）是计算机体系结构中非常重要的概念之一。
在C语言中，结构体（struct）是一种数据类型，用于组合多个不同类型的变量。
结构体的字节对齐机制决定了结构体中各个成员变量在内存中的存放位置，从而影响了内存的使用效率、存储器的占用和程序的执行效率。
字节对齐的原因计算机内存的访问是按字节（byte）进行的，而不是按位（bit）进行的。
因此，为了提高内存的读取速度和写入速度，每个变量在内存中都需要按照一定的规则进行存放，这就是字节对齐的原因。
字节对齐的规则在C语言中，字节对齐的规则遵循以下几个原则：1.结构体的起始地址必须是该结构体中最大类型成员的整数倍。
也就是说，结构体的首地址必须满足对齐要求。
2.结构体中的每个成员变量的偏移量（相对于结构体首地址的偏移量）必须是该成员类型大小的整数倍。
3.结构体的总大小必须是该结构体中最大类型成员大小的整数倍。
字节对齐的作用字节对齐的主要作用是优化内存的使用效率和存储器的占用。
这是由于字节对齐规则决定了结构体中成员变量的存放位置，从而影响了结构体大小和成员变量的访问速度。
以下是字节对齐的具体作用：1.提高内存读取和写入速度：字节对齐可以使结构体成员变量在内存中的存放位置对齐，这样在访问结构体成员时，可以一次性读取或写入多个连续的字节，提高了内存操作的效率。
2.减少内存碎片：字节对齐可以减少内存碎片的产生。
如果结构体的成员变量没有按照字节对齐的规则进行存放，就会出现内存碎片，导致存储器的浪费。
3.提高缓存的命中率：在计算机体系结构中，存在多级缓存（Cache）用于加速数据的读取和写入操作。
通过合理地进行字节对齐，可以提高缓存的命中率，减少缓存失效带来的性能损失。
4.优化程序的执行效率：字节对齐可以减少内存的访问次数，从而提高程序的执行效率。
特别是在对结构体进行频繁的读写操作时，字节对齐能够明显地提升程序的性能。
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解析C语言结构体对齐(内存对齐问题)
C语言结构体对齐也是老生常谈的话题了。
基本上是面试题的必考题。
内容虽然很基础，但一不小心就会弄错。
写出一个struct，然后sizeof，你会不会经常对结果感到奇怪？sizeof的结果往往都比你声明的变量总长度要大，这是怎么回事呢？
开始学的时候，也被此类问题困扰很久。
其实相关的文章很多，感觉说清楚的不多。
结构体到底怎样对齐？
有人给对齐原则做过总结，具体在哪里看到现在已记不起来，这里引用一下前人的经验（在没有#pragma pack宏的情况下）：
原则1、数据成员对齐规则：结构（struct或联合union）的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小的整数倍开始（比如int在32位机为４字节，则要从4的整数倍地址开始存储）。
原则2、结构体作为成员：如果一个结构里有某些结构体成员，则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储。
（struct a里存有struct b，b里有char，int，double等元素，那b应该从8的整数倍开始存储。
）
原则3、收尾工作：结构体的总大小，也就是sizeof的结果，必须是其内部最大成员的整数倍，不足的要补齐。
这三个原则具体怎样理解呢？我们看下面几个例子，通过实例来加深理解。
例1：struct {
short a1;
short a2;
short a3;
}A;
struct{
long a1;
short a2;
}B;
sizeof(A) = 6; 这个很好理解，三个short都为2。
sizeof(B) = 8; 这个比是不是比预想的大2个字节？long为4，short为2，整个为8，因为原则3。
例2：struct A{
int a;
char b;
short c;
};
struct B{
char b;
int a;
short c;
};
sizeof(A) = 8; int为4，char为1，short为2，这里用到了原则1和原则3。
sizeof(B) = 12; 是否超出预想范围？char为1，int为4，short为2，怎么会是12？还是原则1和原则3。
深究一下，为什么是这样，我们可以看看内存里的布局情况。
a b c
A的内存布局：1111, 1*, 11
b a c
B的内存布局：1***, 1111, 11**
其中星号*表示填充的字节。
A中，b后面为何要补充一个字节？因为c为short，其起始位置要为2的倍数，就是原则1。
c的后面没有补充，因为b和c正好占用4个字节，整个A占用空间为4的倍数，也就是最大成员int类型的倍数，所以不用补充。
B中，b是char为1，b后面补充了3个字节，因为a是int为4，根据原则1，起始位置要为4的倍数，所以b后面要补充3个字节。
c后面补充两个字节，根据原则3，整个B占用空间要为4的倍数，c后面不补充，整个B的空间为10，不符，所以要补充2个字节。
再看一个结构中含有结构成员的例子：
例3：struct A{
int a;
double b;
float c;
};
struct B{
char e[2];
int f;
double g;
short h;
struct A i;
};
sizeof(A) = 24; 这个比较好理解，int为4，double为8，float为4，总长为8的倍数，补齐，所以整个A为24。
sizeof(B) = 48; 看看B的内存布局。
e f g h i
B的内存布局：11* *, 1111, 11111111, 11 * * * * * *, 1111* * * *, 11111111, 1111 * * * *
i其实就是A的内存布局。
i的起始位置要为24的倍数，所以h后面要补齐。
把B的内存布局弄清楚，有关结构体的对齐方式基本就算掌握了。
以上讲的都是没有#pragma pack宏的情况，如果有#pragma pack宏，对齐方式按照宏的定义来。
比如上面的结构体前加#pragma pack(1)，内存的布局就会完全改变。
sizeof(A) = 16; sizeof(B) = 32;
有了#pragma pack(1)，内存不会再遵循原则1和原则3了，按1字节对齐。
没错，这不是理想中的没有内存对齐的世界吗。
a b c
A的内存布局：1111, 11111111, 1111
e f g h i
B的内存布局：11, 1111, 11111111, 11 , 1111, 11111111, 1111
那#pragma pack(2)的结果又是多少呢？#pragma pack(4)呢？留给大家自己思考吧，相信没有问题。
还有一种常见的情况，结构体中含位域字段。
位域成员不能单独被取sizeof值。
C99规
定int、unsigned int和bool可以作为位域类型，但编译器几乎都对此作了扩展，允许其它类型类型的存在。
使用位域的主要目的是压缩存储，其大致规则为：
1) 如果相邻位域字段的类型相同，且其位宽之和小于类型的sizeof大小，则后面的字段将紧邻前一个字段存储，直到不能容纳为止；
2) 如果相邻位域字段的类型相同，但其位宽之和大于类型的sizeof大小，则后面的字段将从新的存储单元开始，其偏移量为其类型大小的整数倍；
3) 如果相邻的位域字段的类型不同，则各编译器的具体实现有差异，VC6采取不压缩方式，Dev-C++采取压缩方式；
4) 如果位域字段之间穿插着非位域字段，则不进行压缩；
5) 整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。
还是让我们来看看例子。
例4：struct A{
char f1 : 3;
char f2 : 4;
char f3 : 5;
};
a b c
A的内存布局：111, 1111 *, 11111 * * *
位域类型为char，第1个字节仅能容纳下f1和f2，所以f2被压缩到第1个字节中，而f3只能从下一个字节开始。
因此sizeof(A)的结果为2。
例5：struct B{
char f1 : 3;
short f2 : 4;
char f3 : 5;
};
由于相邻位域类型不同，在VC6中其sizeof为6，在Dev-C++中为2。
例6：struct C{
char f1 : 3;
char f2;
char f3 : 5;
};
非位域字段穿插在其中，不会产生压缩，在VC6和Dev-C++中得到的大小均为3。
考虑一个问题，为什么要设计内存对齐的处理方式呢？如果体系结构是不对齐的，成员将会一个挨一个存储，显然对齐更浪费了空间。
那么为什么要使用对齐呢？体系结构的对齐和不对齐，是在时间和空间上的一个权衡。
对齐节省了时间。
假设一个体系结构的字长为w，那么它同时就假设了在这种体系结构上对宽度为w的数据的处理最频繁也是最重要的。
它的设计也是从优先提高对w位数据操作的效率来考虑的。
有兴趣的可以google一下，人家就可以跟你解释的，一大堆的道理。
最后顺便提一点，在设计结构体的时候，一般会尊照一个习惯，就是把占用空间小的类型排在前面，占用空间大的类型排在后面，这样可以相对节约一些对齐空间。