结构体内存对齐规则
一、什么是结构体内存对齐
结构体不像数组，结构体中可以存放不同类型的数据，它的大小也不是简单的各个数据成员大小之和，限于读取内存的要求，而是每个成员在内存中的存储都要按照一定偏移量来存储，根据类型的不同，每个成员都要按照一定的对齐数进行对齐存储，最后整个结构体的大小也要按照一定的对齐数进行对齐。
二、对齐规则
- 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址。
- 其他成员变量要对齐到对齐数（对齐数 = 编译器默认的一个对齐数与该成员大小的较小值）的整数倍的地址处。
- linux中默认为4，vs中的默认值为8。
- 结构体总大小为最大对齐数的整数倍（每个成员变量除了第一个成员都有一个对齐数）。
如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍，结构体的整体大小就是所有最大对齐数的整数倍（含嵌套结构体的对齐数）
特点：
- 每个成员的偏移量 % 自己的对齐数 = 0
- 结构体整体大小 % 所有成员最大对齐数 = 0
- 结构体的对齐数是自己内部成员的对齐数中的最大对齐数
三、举例说明
// 平台VS2013下（默认对齐数为8）
// 案例一
struct S1
{
char c1;
int i;
short s2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1)); // 12
// 案例二
struct S2
{
char c1;
short s2;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2)); // 8
案例一分析
char 类型占1个字节，编译器默认对齐数为8，则该变量对齐数为1，实际偏移量为0
int 类型占4个字节，编译器默认对齐数为8，则该变量对齐数位4，偏移量应该为4的倍数，实际偏移量为4
short类型占2个字节，编译器默认对齐数为8，则该变量对齐数2，偏移量应该为2的倍数，实际偏移量为8
结构体整体的对齐数为所有成员的对齐数中最大的一个，对齐数为4
结构体整体大小，按照上面数据占据空间大小，计算得结构体大小10字节。
按照对齐规则，应该对齐到4的倍数，实际大小为12字节
案例二分析
char 类型占1个字节，编译器默认对齐数为8，则该变量对齐数为1，实际偏移量为0
short类型占2个字节，编译器默认对齐数为8，则该变量对齐数2，偏移量应该为2的倍数，实际偏移量为2
int 类型占4个字节，编译器默认对齐数为8，则该变量对齐数位4，偏移量应该为4的倍数，实际偏移量为4
结构体整体的对齐数为所有成员的对齐数中最大的一个，对齐数为4
结构体整体大小，按照上面数据占据空间大小，计算得结构体大小8字节。
按照对齐规则，应该对齐到4的倍数，实际大小为8字节
图形分析
四、为什么存在内存对齐
平台移植型好
不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的数据；某些硬件平台只能只在某些地址访问某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常，及遇到未对齐的边界直接就不进行读取数据了。
cpu处理效率高
从上图可以看出，对应两种存储方式，若CPU的读取粒度为4字节，
- 那么对于一个int 类型，若是按照内存对齐来存储，处理器只需要访存一次就可以读取完4个字节
- 若没有按照内存对其来读取，如上图所示，就需要访问内存两次才能读取出一个完整的int 类型变量
- 具体过程为，第一次拿出 4个字节，丢弃掉第一个字节，第二次拿出4个字节，丢弃最后的三个字节，然后拼凑出一个完整的 int 类型的数据。
结构体内存对齐是拿空间换取时间的做法。提高效率
