内存对齐规则
字节对齐原则
字节对齐原则这个问题也是困扰了我很久的⼀个问题：为了加快数据存取的速度,编译器默认情况下会对结构体成员和结构体本⾝存储位置进⾏处理,使其存放的起始地址是⼀定字节数的倍数,⽽不是顺序存放,称为字节对齐.设对齐字节数为n(n = 1,2,4,8,16),每个成员内存长度为Li,Max(Li)为最⼤的成员内存长度,字节对齐规则是:1. 结构体对象的起始地址能够被Max(Li)所整除;2. 结构体中每个成员相对于起始地址的偏移量,即对齐值应是min(n,Li)的倍数.若不满⾜对齐值的要求,编译器会在成员之间填充若⼲个字节;3. 结构体的总长度值应是min(n,Max)(Li)的倍数,若不满⾜总长度值的要求,编译器在为最后⼀个成员分配空间后,会在其后填充若⼲个字节. (VC默认的对齐字节数n=8)开不懂，请看下⾯例⼦：#include <iostream>using namespace std;// 1加1+编译器补充的2个再加上int 的4个(编译器⾃动加的)typedef struct node1 // 1+1+(2)+4 = 8{char c1;char c2;int a;}str1 ;typedef struct str2 // 1+(3)+4+1+(3) = 12{char c1;int a;char c2;}str2 ;typedef struct str3 // 5+(3)+4+2+(2) = 16{char c1[5];int b;short c;}str3 ;typedef struct str4 // 5+(1)+(2)+4 = 12{char c1[5];short c;int b;}str4 ;typedef struct str5 // 1+1+(6)+8 = 16{char c1;char c2;double a;}str5 ;typedef struct str6 // 1+(7)+8+1+(7) = 24{char c1;double a;char c2;}str6 ;typedef struct str7{char c1;str1 s; // 相当于吧str1的结构放在这 char,char,intdouble b;}str7 ; // 1+1+1+(1)+4+4 = 12int main(){str1 s1;str2 s2;str3 s3;str4 s4;str5 s5;str5 s6;str7 s7;str8 s8;cout << "s1 = " << sizeof(s1)<<endl;cout << "s2 = " << sizeof(s2)<<endl; cout << "s3 = " << sizeof(s3)<<endl; cout << "s4 = " << sizeof(s4)<<endl; cout << "s5 = " << sizeof(s5)<<endl; cout << "s6 = " << sizeof(s6)<<endl; cout << "s7 = " << sizeof(s7)<<endl; cout << "s8 = " << sizeof(s8)<<endl; return0;}图解：str1str2：str3：str4：str5：str6：。
c语言4字节对齐指令
c语言4字节对齐指令C语言是一种十分常用的编程语言，它被广泛应用于各种领域，如操作系统、数据库、游戏等。
在C语言中，内存对齐是一个非常重要的概念。
内存对齐是指将数据存储在内存中时，按照一定规则对数据进行排列的过程。
其中，4字节对齐指令是C语言中常用的一种内存对齐方式。
1. 什么是内存对齐？在计算机系统中，内存是由若干个字节组成的。
每个字节都有一个唯一的地址。
当我们定义一个变量时，计算机会为其分配一段连续的内存空间，并将变量值存储在该空间中。
但是，在实际应用中，我们会发现不同类型的变量在内存中占用的空间大小不同。
例如，在32位系统中，int类型变量占用4个字节，而char类型变量只占用1个字节。
由于计算机硬件结构的限制，读取未对齐的数据会导致性能下降或者出现异常情况。
因此，在将数据存储到内存中时需要进行内存对齐操作。
2. 为什么要进行4字节对齐？在C语言中，默认情况下采用的是字节对齐方式。
也就是说，变量在内存中的位置与其大小有关。
例如，一个int类型变量占用4个字节，那么它在内存中的地址必须是4的倍数。
而4字节对齐则是指将变量按照4个字节进行对齐。
这种方式可以提高内存访问速度，并且可以减少内存空间的浪费。
3. 如何进行4字节对齐？在C语言中，可以通过使用特定的编译指令来实现4字节对齐。
常用的指令包括#pragma pack(n)和__attribute__((aligned(n)))。
#pragma pack(n)指令用于设置结构体成员之间的间隔为n个字节。
例如，如果我们想要将一个结构体按照4字节进行对齐，则可以使用以下代码：```#pragma pack(4)struct test {char a;int b;short c;};```在上述代码中，由于设置了#pragma pack(4)，因此结构体成员之间的间隔都为4个字节。
另外一种方法是使用__attribute__((aligned(n)))指令。
c语言 字节对齐 复位
c语言字节对齐复位C语言中的字节对齐和复位是编程中常用的概念，它们对于数据在内存中的存储和访问起到了重要的作用。
本文将从字节对齐和复位的定义、原理和使用等方面进行阐述。
一、字节对齐字节对齐是指在结构体或联合体中，成员变量按照一定的规则进行排列，以保证数据在内存中的存储效率和访问速度。
在C语言中，结构体或联合体的成员变量是按照其自身的大小进行存储的，但在实际存储时，会按照特定的对齐规则进行对齐。
1.1 对齐规则在C语言中，对齐规则主要由编译器和处理器共同决定。
一般而言，对齐规则要求结构体或联合体的起始地址必须是其成员变量大小的整数倍。
常见的对齐规则有以下几种：- 默认对齐规则：结构体或联合体的每个成员变量按照其自身的大小进行对齐。
- 最紧凑对齐规则：结构体或联合体的每个成员变量按照其自身大小进行对齐，但整个结构体或联合体的大小会进行调整，使得成员变量之间没有空隙。
- 指定对齐规则：使用特定的对齐方式进行对齐，如#pragma pack(n)，其中n为指定的对齐字节数。
1.2 对齐原理字节对齐的原理是为了提高内存访问的效率。
在许多体系结构中，对齐的数据访问速度要快于非对齐的数据访问速度。
这是因为处理器在读取内存时，通常是按照字节、半字（2字节）或字（4字节）的方式进行的。
如果数据的起始地址不是对齐的，处理器就需要进行额外的操作，将数据拆分成多次访问，从而降低了访问速度。
1.3 对齐示例下面以一个结构体为例，说明字节对齐的过程：```cstruct example {char c; // 1字节int i; // 4字节double d; // 8字节};```根据默认对齐规则，该结构体的大小为1字节+4字节+8字节=13字节。
但是，由于int类型和double类型的对齐要求通常为4字节和8字节，所以结构体的大小将会调整为16字节，以保证对齐。
二、复位复位是指将内存中的数据清零，即将所有的位设置为0。
内存对齐规则
内存对齐规则内存对齐是计算机系统中的一个重要概念，它指的是在内存中存储数据时，数据在内存中的起始地址必须是特定值的倍数。
这个特定值称为对齐单位。
内存对齐的存在是为了提高计算机系统的性能和效率。
本文将介绍内存对齐的规则和作用，并探讨其在计算机系统中的重要性。
一、内存对齐的规则在计算机系统中，内存对齐遵循以下规则：1. 基本对齐规则：数据的起始地址必须是其数据类型的整数倍。
例如，一个整型变量的起始地址必须是4的倍数，一个双精度浮点型变量的起始地址必须是8的倍数。
2. 结构体对齐规则：结构体中的成员变量按照其数据类型的对齐方式进行对齐。
结构体的起始地址必须是其成员变量中对齐要求最高的数据类型的整数倍。
3. 数组对齐规则：数组的起始地址必须是数组元素类型的对齐要求最高的数据类型的整数倍。
4. 结构体嵌套对齐规则：结构体嵌套时，内层结构体的起始地址必须是外层结构体中对齐要求最高的数据类型的整数倍。
二、内存对齐的作用内存对齐的主要作用是提高计算机系统的性能和效率。
具体而言，内存对齐可以带来以下好处：1. 提高访问速度：对齐的数据可以直接从内存中读取，而不需要进行额外的对齐操作。
这样可以减少内存访问的时间，提高程序的执行效率。
2. 节省内存空间：内存对齐可以使数据在内存中的布局更加紧凑，减少内存碎片的产生。
这样可以节省内存空间，提高内存的利用率。
3. 硬件兼容性：不同的硬件平台对内存对齐的要求可能不同。
遵循内存对齐规则可以增加程序在不同硬件平台上的兼容性，减少因为内存对齐问题而导致的程序错误。
三、内存对齐的重要性内存对齐在计算机系统中具有重要的意义。
首先，内存对齐可以提高程序的执行效率，减少内存访问的时间，提高计算机系统的性能。
其次，内存对齐可以减少内存碎片的产生，节省内存空间，提高内存的利用率。
此外，遵循内存对齐规则可以增加程序在不同硬件平台上的兼容性，提高程序的可移植性。
总结起来，内存对齐是计算机系统中的一个重要概念，它可以提高计算机系统的性能和效率。
arm32位的cpu对齐方式
arm32位的cpu对齐方式
ARM 32位CPU的对齐方式是指数据在内存中的存储位置。
对齐
是指数据在内存中的起始地址是否符合一定的规则。
ARM架构中，
数据对齐通常指的是按照数据的大小将数据存储在内存中的起始地址，以提高数据访问的效率和性能。
在ARM 32位架构中，数据对齐通常遵循以下规则：
1. 字节对齐，8位数据的起始地址可以是任意地址；16位数据
的起始地址必须是2的倍数；32位数据的起始地址必须是4的倍数。
2. 半字对齐，16位数据的起始地址必须是2的倍数；32位数
据的起始地址必须是4的倍数。
3. 字对齐，32位数据的起始地址必须是4的倍数。
对齐的好处在于可以提高内存访问的速度，因为处理器可以更
快地访问对齐数据。
如果数据没有按照规定的对齐方式存储，处理
器可能需要多次访问内存，降低了访问效率，甚至可能导致错误或
异常。
总的来说，ARM 32位CPU的对齐方式是按照数据的大小将数据存储在内存中的起始地址，以提高数据访问的效率和性能。
这种对齐方式是为了充分利用处理器的特性，提高数据访问的效率。
c语言中的结构体对齐 -回复
c语言中的结构体对齐-回复C语言中的结构体对齐是指编译器如何对结构体中的成员进行内存对齐的规定。
结构体的对齐有助于提高内存读取速度和数据访问的效率，特别是在计算机中有硬件对齐要求的情况下更为重要。
在C语言中，结构体是一种自定义数据类型，可以包含不同类型的成员变量。
通过结构体可以将多个关联的数据项组合在一起，方便操作和管理。
在创建结构体时，编译器为每个结构体成员分配内存空间，并将它们按一定的规则进行排列，以提高访问效率。
结构体对齐的原理是为了让结构体成员在内存中对齐到特定的地址，以便于CPU的读取。
这样可以减少CPU访问内存的次数，并且避免因为访问未对齐的数据而导致的性能下降或错误。
在默认的情况下，C语言的结构体对齐规则遵循以下原则：1. 对齐基本单位的大小：编译器会判断基本数据类型的大小，并将结构体成员对齐到其大小的整数倍。
例如，一个int类型的成员变量通常会被对齐到4字节边界，而一个double类型的成员变量通常会被对齐到8字节边界。
2. 对齐规则的字节对齐方式：编译器会根据系统的要求和硬件对齐要求，选择合适的字节对齐方式。
通常情况下，32位系统要求按4字节对齐，64位系统要求按8字节对齐。
3. 对齐顺序：结构体成员的排列顺序也会影响对齐规则。
编译器会尽可能地将占用空间较小的成员放在前面，并将占用空间较大的成员放在后面，以避免空洞和浪费空间。
因为不同的编译器和操作系统可能有不同的对齐要求，所以结构体的对齐规则可能会有所差异。
为了保证结构体在不同平台上的兼容性，可以使用特定的编译指令来控制结构体的对齐方式。
在C语言中，可以使用pragma pack预处理指令来设置结构体的对齐方式。
这个指令用于告诉编译器修改结构体对齐规则的默认值。
例如，可以使用pragma pack(1)指令将对齐方式设置为按1字节对齐，或者使用pragma pack(4)指令将对齐方式设置为按4字节对齐。
pragma pack指令的使用方法如下所示：cpragma pack([alignment])其中，alignment表示对齐方式的参数值。
注册结构复习题
注册结构复习题注册结构复习题一、概述注册结构是计算机科学中一个重要的概念，它用于描述在计算机系统中如何存储和管理数据。
在本文中，我们将通过一些复习题来回顾和巩固我们对注册结构的理解。
二、题目一：什么是寄存器？寄存器是计算机内部的一种高速存储器件，用于存储和处理数据。
它通常位于CPU内部，可以直接被CPU访问。
寄存器的容量较小，但其读写速度非常快，因此被广泛用于存储计算过程中的临时数据和指令。
三、题目二：寄存器有哪些常见的类型？寄存器有多种类型，常见的有以下几种：1. 通用寄存器：用于存储临时数据和运算结果。
在x86架构中，通常有EAX、EBX、ECX、EDX等通用寄存器。
2. 程序计数器（PC）：用于存储下一条要执行的指令的地址。
3. 状态寄存器（PSW）：用于存储和处理程序的状态信息，如条件码、中断使能等。
4. 地址寄存器：用于存储内存地址，如段寄存器、索引寄存器等。
5. 浮点寄存器：用于存储浮点数和执行浮点运算的指令。
四、题目三：什么是位宽？位宽是指寄存器或数据总线能够同时传输的位数。
它决定了寄存器或数据总线的数据容量和处理能力。
常见的位宽有8位、16位、32位、64位等。
五、题目四：什么是字节序？字节序指的是在多字节数据存储时，字节的顺序。
常见的有大端序（Big Endian）和小端序（Little Endian）两种方式。
在大端序中，高位字节存储在低地址，低位字节存储在高地址；而在小端序中，高位字节存储在高地址，低位字节存储在低地址。
六、题目五：什么是内存对齐？内存对齐是指在存储数据时，将数据按照一定的规则对齐到内存地址上。
这样可以提高内存访问的效率。
对齐规则通常是根据数据的类型和位宽来确定的，比如一个4字节的整数应该对齐到4的倍数的地址上。
七、题目六：什么是缓存？缓存是位于CPU和内存之间的一层高速存储器，用于加速数据的访问。
它通过存储最近访问的数据和指令，提高了计算机系统的整体性能。
c语言4字节对齐指令
C语言4字节对齐指令一、什么是对齐指令1.1 对齐的概念在计算机中，对齐是指数据在内存中存储的方式。
内存中的数据是以字节为单位进行存储的，而对齐就是数据在内存中存储时的起始位置需要与其自身的大小对齐。
1.2 对齐的优势对齐的目的是为了提高计算机的访问速度。
当数据对齐之后，CPU的访问操作会更加高效，从而提高程序的执行效率。
二、数据对齐的原则数据的对齐有一定的规则，其中最常见的是按照字节对齐的原则进行排列。
2.1 字节对齐原则在C语言中，数据的字节对齐原则是根据数据类型的大小来确定的。
一般来说，对于基本数据类型，其对齐规则如下所示：•char类型不需要对齐，可以从任意位置开始存储。
•short类型需要2字节对齐，即起始地址必须是2的倍数。
•int类型需要4字节对齐，即起始地址必须是4的倍数。
•long类型需要8字节对齐，即起始地址必须是8的倍数。
2.2 结构体对齐原则对于结构体中的成员变量，其对齐规则也是按照字节对齐的原则进行排列的。
结构体中的成员变量按照其自身的大小顺序存放，并且每个成员变量的起始地址需要满足对齐规则。
三、C语言的对齐指令C语言提供了一些对齐指令，可以用来控制数据的对齐方式。
对齐指令可以通过编译器的选项来设置，也可以使用特殊的关键字进行设置。
3.1 编译器选项设置对齐方式编译器提供了一些选项来设置数据的对齐方式，其中最常用的是-malign-double 选项。
该选项可以控制double类型的对齐方式，一般情况下，我们可以将其设置为-malign-double=8，表示使用8字节对齐方式。
3.2 结构体的对齐指令在C语言中，可以使用#pragma pack(n)指令来设置结构体的对齐方式。
其中n表示对齐的字节数，常用的值为1、2、4、8等。
3.3 成员变量的对齐指令对于结构体中的某个成员变量，可以使用__attribute__((aligned(n)))指令来单独设置其对齐方式，其中n表示对齐的字节数。
内存对齐规则
内存对齐规则在计算机科学中，内存对齐是指将数据结构的起始地址设置为按照特定规则对齐的地址。
这个规则是为了优化内存的访问效率和提高计算机的性能。
下面将详细介绍内存对齐的规则以及它的作用。
1. 内存对齐的基本原则内存对齐的基本原则是将数据结构按照其大小进行对齐。
对齐的目的是为了保证数据结构的每个成员在内存中的地址都是对齐的，这样可以提高内存的读写效率。
通常情况下，数据结构的对齐方式与平台的硬件架构有关，如x86架构的对齐方式与ARM架构的对齐方式可能不同。
2. 内存对齐的规则内存对齐的规则是根据数据结构的大小来确定的。
以下是常见的内存对齐规则：- 字节对齐：数据结构的起始地址必须是其大小的整数倍。
例如，一个4字节大小的数据结构的起始地址必须是4的倍数。
- 短整型对齐：短整型数据结构的起始地址必须是2的倍数。
- 整型对齐：整型数据结构的起始地址必须是4的倍数。
- 长整型对齐：长整型数据结构的起始地址必须是8的倍数。
- 双精度浮点型对齐：双精度浮点型数据结构的起始地址必须是8的倍数。
3. 内存对齐的作用内存对齐可以提高计算机的性能和内存的访问效率。
首先，对齐的数据结构可以使计算机一次读取或写入多个连续的内存地址，减少了读写操作的次数，提高了内存访问的速度。
其次，对齐的数据结构可以减少内存碎片的产生，提高内存的利用率。
最后，对齐的数据结构可以避免由于内存对齐不当而引起的数据错误和性能下降。
4. 内存对齐的注意事项在进行内存对齐时，需要注意以下几点：- 结构体中的成员变量的声明顺序会影响内存的对齐方式。
通常情况下，将大小相同的成员变量放在一起可以减少内存的浪费。
- 在某些特殊情况下，可以使用特定的编译指令来控制内存对齐的方式，以满足特定的需求。
- 内存对齐可能会增加内存的消耗，特别是在数据结构中存在大量的填充字节的情况下。
因此，在设计数据结构时，需要权衡内存利用率和性能之间的关系。
总结起来，内存对齐是为了提高内存的读写效率和计算机的性能而进行的一种优化技术。
pe文件对齐
pe⽂件对齐
PE中规定了三类对齐：数据在内存中的对齐、数据在⽂件中的对齐、资源⽂件资源数据的对齐。
1.内存对齐
由于windows操作系统对内存属性的设置以也为单位，所以通常情况下，节在内存中的对齐单位必须⾄少⼀个页的⼤⼩。
对于32的windowsxp系统来说，这个值是4KB（1000H）
对于64位操作系统来说，这个值就是8KB(2000H)
2.⽂件对齐（磁盘存储时候的对齐）
⽂件对齐要⼩于内存对齐，通常会⼀个物理扇区的⼤⼩作为对齐粒度的值。
512字节⼗六进制表⽰位200H
通常情况下，PE在内存中的尺⼨要⽐⽂件中的尺⼨⼤
3.资源数据对齐
在资源⽂件中，资源字节码部分⼀般要求以双字（4个字节）⽅式对齐，以后会学习。
结构体的内存空间分配原理
结构体的内存空间分配原理关于内存对齐⼀：1.什么是内存对齐假设我们同时声明两个变量：char a;short b;⽤&（取地址符号）观察变量a,b的地址的话，我们会发现（以16位CPU为例）：如果a的地址是0x0000，那么b的地址将会是0x0002或者是0x0004。
那么就出现这样⼀个问题：0x0001这个地址没有被使⽤，那它⼲什么去了？答案就是它确实没被使⽤。
因为CPU每次都是从以2字节（16位CPU）或是4字节（32位CPU）的整数倍的内存地址中读进数据的。
如果变量b的地址是0x0001的话，那么CPU就需要先从0x0000中读取⼀个short，取它的⾼8位放⼊b的低8位，然后再从0x0002中读取下⼀个short，取它的低8位放⼊b的⾼8位中，这样的话，为了获得b的值，CPU需要进⾏了两次读操作。
但是如果b的地址为0x0002，那么CPU只需⼀次读操作就可以获得b的值了。
所以编译器为了优化代码，往往会根据变量的⼤⼩，将其指定到合适的位置，即称为内存对齐（对变量b做内存对齐，a、b之间的内存被浪费，a并未多占内存）。
2.结构体内存对齐规则结构体所占⽤的内存与其成员在结构体中的声明顺序有关，其成员的内存对齐规则如下：（1）每个成员分别按⾃⼰的对齐字节数和PPB（指定的对齐字节数，32位机默认为4）两个字节数最⼩的那个对齐，这样可以最⼩化长度。
（2）复杂类型(如结构)的默认对齐⽅式是它最长的成员的对齐⽅式，这样在成员是复杂类型时，可以最⼩化长度。
（3）结构体对齐后的长度必须是成员中最⼤的对齐参数（PPB）的整数倍，这样在处理数组时可以保证每⼀项都边界对齐。
（4）计算结构体的内存⼤⼩时，应该列出每个成员的偏移地址，则其长度=最后⼀个成员的偏移地址+最后⼀个成员数的长度+最后⼀个成员的调整参数（考虑PPB）。
下⾯举例说明上述规则：#include#pragma pack(2) //指定PPB为2struct T{char a; //偏移地址0int b; //偏移地址2char c; //偏移地址6};#pragma pack() //恢复原来默认PPB，32位下为4int main(int argc,char * argv[]){printf("sizeof(struct T));return0;}最后输出的结果为：8。
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。
结构体的对齐补齐规则
结构体的对齐补齐规则
结构体的对齐补齐规则指的是在定义结构体时，为了保证内存对齐而进行的补齐操作。
对齐补齐规则主要有以下几点：
1. 结构体中的成员变量按定义顺序依次存储，但其存储位置必
须是其大小的整数倍。
2. 如果结构体成员变量的大小不是自然对齐值(如 char 1字节，int 4字节，double 8字节)，则需要进行补齐操作。
3. 补齐操作的原则是：将后面成员变量的起始地址对齐到该成
员变量类型对齐值的倍数上。
4. 结构体总大小必须是结构体中最大成员变量类型对齐值的倍数。
举个例子，假设有以下定义的结构体：
struct test {
char a;
int b;
double c;
};
其中，char 类型的自然对齐值为1，int 类型的自然对齐值为4，double 类型的自然对齐值为8。
按照规则，结构体中的成员变量依次存储，所以结构体大小应为： char a：1字节
int b：4字节，需要补齐3字节
double c：8字节
即结构体总大小应为 1+4+3+8=16字节。
因为 double 变量类型的对齐值为8，所以需要在 int 变量后面补齐3字节，使得 double 变量的起始地址对齐到8的倍数上。
对齐补齐规则的目的是为了使结构体在内存中存储时更加高效，减少访问内存的次数和时间，提高程序的运行效率。
因此在定义结构体时要注意其成员变量的大小和类型，以及对齐补齐规则的应用。
malloc内存管理原理
malloc内存管理原理malloc是C语言中用于动态分配内存的函数，它的内存管理原理是非常重要的。
本文将围绕malloc的内存管理原理展开阐述，从内存分配、内存释放、内存对齐以及内存泄漏等方面进行详细介绍。
一、内存分配在C语言中，使用malloc函数可以动态地申请一块指定大小的内存空间。
malloc函数的原型为：void *malloc(size_t size)。
其中，size_t是一个无符号整型，表示要分配的内存空间的大小。
malloc 函数会在堆中寻找一块足够大的连续内存空间，如果找到，则返回该内存块的地址；如果没有找到，则返回NULL。
二、内存释放在使用malloc函数分配内存后，当不再需要这块内存空间时，应该及时释放，以便让操作系统回收这块内存，避免内存泄漏。
释放内存的函数是free，其原型为：void free(void *ptr)。
其中，ptr 是指向要释放的内存块的指针。
调用free函数后，该内存块会被标记为空闲状态，可以供后续的malloc函数再次分配使用。
三、内存对齐内存对齐是指变量在内存中的存放位置相对于内存起始地址的偏移量必须是该变量所需对齐字节数的整数倍。
为了提高内存访问效率，避免因访问未对齐的内存而导致的性能损失，malloc函数在分配内存时会进行内存对齐。
具体对齐方式和字节数取决于操作系统和编译器的实现。
四、内存泄漏内存泄漏是指程序在动态分配内存后，没有及时释放，导致这部分内存无法再被程序所使用。
内存泄漏会导致系统的可用内存逐渐减少，最终可能导致程序崩溃。
在使用malloc函数分配内存后，应该确保在不再需要这块内存时进行释放，以免造成内存泄漏。
在实际开发中，为了避免内存泄漏的发生，可以养成良好的编程习惯，即在使用malloc函数分配内存后，及时使用free函数释放内存。
此外，还可以使用内存检测工具，如Valgrind，来检测程序中的内存泄漏问题。
malloc函数作为C语言中的内存管理函数，其内存管理原理包括内存分配、内存释放、内存对齐和内存泄漏等方面。
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。
大端和小端--内存对齐问题
⼤端和⼩端--内存对齐问题什么是⼤端和⼩端Big-Endian和Little-Endian的定义如下：1) Little-Endian就是低位字节排放在内存的低地址端，⾼位字节排放在内存的⾼地址端。
2) Big-Endian就是⾼位字节排放在内存的低地址端，低位字节排放在内存的⾼地址端。
举⼀个例⼦，⽐如数字0x12 34 56 78在内存中的表⽰形式为：1)⼤端模式：低地址 -----------------> ⾼地址0x12 | 0x34 | 0x56 | 0x782)⼩端模式：低地址 ------------------> ⾼地址0x78 | 0x56 | 0x34 | 0x12可见，⼤端模式和字符串的存储模式类似。
3)下⾯是两个具体例⼦：16bit宽的数0x1234在Little-endian模式（以及Big-endian模式）CPU内存中的存放⽅式（假设从地址0x4000开始存放）为：内存地址⼩端模式存放内容⼤端模式存放内容0x40000x340x120x40010x120x3432bit宽的数0x12345678在Little-endian模式以及Big-endian模式）CPU内存中的存放⽅式（假设从地址0x4000开始存放）为：内存地址⼩端模式存放内容⼤端模式存放内容0x40000x780x120x40010x560x340x40020x340x560x40030x120x784)⼤端⼩端没有谁优谁劣，各⾃优势便是对⽅劣势：⼩端模式：强制转换数据不需要调整字节内容，1、2、4字节的存储⽅式⼀样。
⼤端模式：符号位的判定固定为第⼀个字节，容易判断正负。
数组在⼤端⼩端情况下的存储： 以unsigned int value = 0x12345678为例，分别看看在两种字节序下其存储情况，我们可以⽤unsigned char buf[4]来表⽰value： Big-Endian: 低地址存放⾼位，如下：⾼地址---------------buf[3] (0x78) -- 低位buf[2] (0x56)buf[1] (0x34)buf[0] (0x12) -- ⾼位---------------低地址Little-Endian: 低地址存放低位，如下：⾼地址---------------buf[3] (0x12) -- ⾼位buf[2] (0x34)buf[1] (0x56)buf[0] (0x78) -- 低位--------------低地址为什么会有⼤⼩端模式之分呢？这是因为在计算机系统中，我们是以字节为单位的，每个地址单元都对应着⼀个字节，⼀个字节为8bit。
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]
内存对齐(结构体和Union)
}AA;
int main()
{
AA a;
cout<<sizeof(a)<<" "<<sizeof(BB)<<endl;
return 0;
}
结果是
48 24
ok,上面的全看明白了,内存对齐基本过关.
明白了不?
那#pragma pack(2)的结果又是多少呢?对不起,５分钟到了,自己去测试吧.
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一会搞定union内存字节对齐
也是转载一个论坛的回复：
其实union(共用体)的各个成员是以同一个地址开始存放的,每一个时刻只可以存储一个成员,这样就要求它在分配内存单元时候要满足两点:
等你看完此３条原则,２分钟已经过去,抓紧时间,实战３分钟:
typedef struct bb
{
int id; //[0]....[3]
double weight; //[8].....[15] 原则１
float height; //[16]..[19],总长要为８的整数倍,补齐[20]...[23] 原则３
char a;//元长度1
int b[5];//元长度4
double c;//元长度8
int d[3];
};
本来mm的空间应该是sizeof(int)*5=20;但是如果只是20个单元的话,那可以存几个double型(8位)呢?两个半?当然不可以,所以mm的空间延伸为既要大于20,又要满足其他成员所需空间的整数倍,即24
c语言字节对齐规则
c语言字节对齐规则
C语言字节对齐规则
字节对齐（Byte Alignment）是指内存地址和数据类型中字节的排列位置，由于内存地址以字节为单位进行分配，数据类型却有特定的字节内存空间，所以为了让数据类型跟内存地址对齐，就必须让数据类型的内存空间按照一定的对齐规则进行排列，这样才能让数据类型最小的内存空间能得到最优的分配。
C语言的字节对齐规则
1、C语言中，结构体的属性是以字节为单位进行分配的。
2、对于大小为1字节的变量，不管在结构体的哪个位置，都不会进行字节对齐，一个变量一个字节就是一个字节，不会增加其他字节的占用。
3、对于大小为2字节的变量，要求其在结构体的位置为偶数，将会对其右边多出一个字节的占用，但是不会多出一个字节的内存，只是在内存的右边多出一个字节的位置而已。
4、对于大小为4字节的变量，要求其在结构体的位置为4的倍数，也会对其右边多出三个字节的占用，但是不会多出三个字节的内存，只是在内存的右边多出三个字节的位置而已。
5、对于大小为8字节的变量，要求其在结构体的位置为8的倍数，也会对其右边多出七个字节的占用，但是不会多出七个字节的内存，只是在内存的右边多出七个字节的位置而已。
6、C中的枚举常量和指针类型都会进行字节对齐，枚举常量和
指针类型都会被当做int类型来对齐，即按照4个字节的方式对齐。
7、C语言中，数组也会进行字节对齐，但是这里需要根据该数组的元素的大小来决定字节对齐的规则，如果数组的元素大小是1字节，则不进行字节对齐；如果是2字节，则按照2字节对齐规则进行字节对齐；如果数组的元素大小是4字节，则按照4字节的对齐规则进行字节对齐；如果大于4字节，则按照8字节的对齐规则进行字节对齐。
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C语言中内存对齐规则讨论（struct）(2012-02-17 17:51:17)转载▼分类：学习标签：structunionc语言内存it对齐：现代计算机中内存空间都是按着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，这就是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。
对齐的作用：各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。
一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存储。
其他平台可能没有这种情况，但是最常见的是如果不按照合适其平台的要求对数据进行对齐，会在存取效率上带来损失。
比如有些平台每次读都是从偶数地址开始，如果一个int型（假设为32位）如果存放在偶数开始的地方，那么一个读周期就可以读出，而如果存放在奇地址开始的地方，就可能会需要2个读周期，并对两次独处的结果的高低字节进行拼凑才能得到该int数据。
显然在读取效率上下降很多。
对齐的实现通常我们写程序的时候，不需要考虑对齐问题，编译器会替我们选择适合目标平台的对齐策略。
当然，我们也可以通知给编译器传递预编译指令而改变对制定数据的对齐方法。
缺省情况下，编译器为结构体的每个成员按其自然対界条件分配空间。
各个成员按照他们被声明的顺序在内存中顺序存储，第一个成员的地址和整个结构的地址相同。
自然対界即默认对齐方式，是指按结构体的成员中size最大的成员对齐。
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；3.结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小和编译器缺省対界条件大小中比较小得那个值的整数倍，如有需要编译器会在最后一个成员之后加上填充字节；一结构体长度的求法：A．成员都相同时（或含数组且数组数据类型同结构体其他成员数据类型）结构体长度=成员数据类型长度*成员个数；结构体中数组长度=数组数据类型长度*数组元素个数；B．成员不同第一步：结构体的首地址有系统自动分配我们不予考虑第二步：计算第一个成员变量的大小第三步：计算第二个成员变量的大小，此时要注意此成员变量的偏移量（距离结构体首地址的长度）要保证是此变量大小的整数倍，如果不够则补空位；依次计算所有成员变量，并求和。
第四步：选出所有成员变量中长度最长的变量的值，此时要保证总和是此变量长度的整数倍。
如果不是则在最后面补空位。
注意：结构体作为成员时，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。
例题一、struct test1{char a;int b;double c;bool d;};则sizeof（test1）值为24内存结构为 1*** 1111 11111111 1*******（其中*为补空位）例题二、struct test2{char a;struct test1 bb;int c;};则sizeof(test2)的值为40首先求a大小为1，在求bb时我们需要考虑偏移量，此时我们使用的bb的对比值并不是24而是test1中的最长值8，因此在字符a后需要补空位7位然后加上bb长度24，再计算c并加上其长度4.此时一共长36.最后我们要注意原则中的第三条。
在test2中最长的是结构体类型bb中的double，故总长度应该是8的整数倍。
所以最后补位4位，得到40内存结构为 1******** 1*** 1111 111111111******* 1111****（其中*为补空位）例题三、Struct test3{Char a;Int b[4];};此时计算sizeof（test3）为20内存结构为1*** 1111 1111 1111 1111二、对齐规则每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32位机上是8)。
程序员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”。
指定対界：一般的，可以通过下面的方法来改变缺省的対界条件：使用伪指令#pragma pack(n),编译器将按照n个字节对齐；使用伪指令#pragma pack(),取消自定义的字节对齐方式；注意：如果#pragma pack(n)中指定的n大于结构体中最大的成员的size，则其不起作用，结构体仍然按照size最大的成员进行対界。
规则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，以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack 指定的数值和这个数据成员自身长度中，比较小的那个进行。
规则2：结构(或联合)的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构(或联合)本身也要进行对齐，对齐将按照#pragma pack 指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。
规则3：结合1、2 颗推断：当#pragma pack 的n 值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个n值的大小将不产生任何效果。
试验我们通过一系列例子的详细说明来证明这个规则吧!我试验用的编译器包括GCC 3.4.2 和VC6.0 的C 编译器，平台为Windows XP + Sp2。
我们将用典型的struct 对齐来说明。
首先我们定义一个struct：#pragma pack(n)struct test_t{int a;char b;short c;char d;};#pragma pack(n)首先我们首先确认在试验平台上的各个类型的size，经验证两个编译器的输出均为：sizeof(char) = 1sizeof(short) = 2sizeof(int) = 4我们的试验过程如下：通过#pragma pack(n)改变“对齐系数”，然后察看sizeof(struct test_t)的值。
1、1字节对齐(#pragma pack(1))输出结果：sizeof(struct test_t) = 8 [两个编译器输出一致]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=82)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]2、2字节对齐(#pragma pack(2))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()成员总大小=92)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= 103、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]分析过程：1)成员数据对齐#pragma pack(4)struct test_t {int a;char b;short c;};#pragma pack()成员总大小=92)整体对齐整体对齐系数= min((max(int,short,char), 4) = 4整体大小(size)=$(成员总大小) 按$(整体对齐系数) 圆整= 124、8字节对齐(#pragma pack(8))输出结果：sizeof(struct test_t) = 12 [两个编译器输出一致]分析过程：1)成员数据对齐#pragma pack(8)struct test_t {int a;short c;char d;};#pragma pack()成员总大小=92)整体对齐整体对齐系数= min((max(int,short,char), 8) = 4整体大小(size)=$(成员总大小) 按$(整体对齐系数) 圆整= 125、16字节对齐(#pragma pack(16))输出结果：sizeof(struct test_t) = 12 [两个编译器输出一致]分析过程：1)成员数据对齐#pragma pack(16)struct test_t {int a;char b;short c;char d;};#pragma pack()成员总大小=92)整体对齐整体对齐系数= min((max(int,short,char), 16) = 4整体大小(size)=$(成员总大小) 按$(整体对齐系数) 圆整= 12。