结构体填充与数据对齐
- 结构变量的大小等于它包含所有变量的总大小。
- 结构体填充：是编译器用来对齐内存偏移数据。
- 字段填充：为了提高性能，编译器在结构体中利用
结构体填充方法进行数据对齐。 - 数据对齐：当CPU读写内存时，它都在小块内（字长或4个字节）进行。这种安排增加了系统的性能，有效地将数据存放在字长整数倍的偏移地址。
- 结构体中每个数据类型都要对齐
- 联合体中按照最大长度的数据类型对齐
- 按照基本数据类型对齐
为什么要字节对齐？
现代计算机中内存的存储理论上都是按照 byte 大小来存储的，但实际上是按照 字长（word size） 为单位存储的。这样做是减少CPU访问内存的次数，加大CPU访问内存的吞吐量。比如同样读取8个字节的数据，一次读取4个字节那么只需要读取2次。
字节对齐方法
- C编译器中采用
#pragma指令#pragma pack(n)编译器将按照n个字节对齐 _packed: 按照一字节对齐。packed一般会以降低运行性能为代价，由于大多数cpu处理数据在合适的字节边界数的情况下会更有效，packed的使用会破坏这种自然的边界数。- GCC编译器中采用
attribute((aligned (n)))方式对齐。让所作用的结构成员对齐在
n字节自然边界上。如果结构体中有成员的长度大于n，则按照最大成员的长度来对齐。 - GCC编译器中采用
attribute ((packed))取消结构在编译过程中的优化对齐，按照实际占用字节数进行对齐。 - 结构体字节对齐的细节和具体编译器实现相关，但一般而言满足三个准则
- 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；
- 结构体每个成员相对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节
internal adding； - 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要编译器会在最末一个成员之后加上填充字节
trailing padding。
为什么要用传递结构体指针变量？
结构体中数据成员变量的数据非常大，采用
结构体指针变量比传递值的效率要高，花费的时间少。