结构体内存对齐的规则

先来几道简单的测试题：

// 练习 1
struct S1
{
char c1;
int i;
char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1));    //12
// 练习 2
struct S2
{
char c1;
char c2;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2));      //8
// 练习 3
struct S3
{
double d;
char c;
int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3));      //16
// 练习 4- 结构体嵌套问题
struct S4
{
char c1;
struct S3 s3;
double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4));      //32

如果都对了。。。

对齐规则：

1. 第⼀个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处。
2. 其他成员变量要对齐到某个数字（对齐数）的整数倍的地址处。 对齐数 = 编译器器默认的⼀一个对齐数 与 该成员⼤小的较小值。 VS中默认的值为8 Linux中的默认值为4
3. 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量除了了第⼀个成员都有⼀个对齐数）的整数倍。
4. 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处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

为什么存在内存对齐?

大部分的参考资料都是如是说的：

1. 平台原因(移植原因)：
   不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
2. 性能原因：
   数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。
   原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；⽽对⻬的内存访问仅需要一次访问。

总体来说：
结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。
那在设计结构体的时候，我们既要满足对齐，又要节省空间，如何做到：
让占⽤用空间小的成员尽量量集中在一起。