什么是内存对齐?为什么要内存对齐?

要了解为什么要内存对齐,首先我们要了解什么是内存对齐

  • 什么是内存对齐
    关于什么是内存对齐,我们先来看几个例子
typedef struct {
    int a;
    double b;
    short c;
}A;
typedef struct {
    int a;
    short b;
    double c;
}B;

分别对他们求大小,sizeof(A),sizeof(B)我们所得到的结果是不同的,
sizeof(A)=24而sizeof(B)=16为什么会产生不一样的结果呢?
这是非常简单的一个例子,体现了结构体的内存对齐规则。
在结构体中,从结构体的首地址开始,假设地址从0开始。
对结构体A来说,a占4个字节,占从0~3的字节,b是double类型占8个字节,占从8~15的字节,c占两个字节,从16~17的字节。
对结构体B来说,a占4个字节,从0~3,b占两个字节从4~6;c占8个字节从8~15。
这就是内存对齐,对齐规则是按照成员的声明顺序,依次安排内存,其偏移量为成员大小的整数倍,0看做任何成员的整数倍,最后结构体的大小为最大成员的整数倍(所以这里的A的大小是24,而不是18)。

  • C语言和C++中空类和空结构体的大小
    在C++中规定了空结构体和空类的内存所占大小为1字节,因为c++中规定,任何不同的对象不能拥有相同的内存地址。
    而在C语言中,空的结构体在内存中所占大小为0。(gcc中测试为0,其他编译器不一定)

  • 为什么要内存对齐?
    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;而对齐的内存访问仅需要一次访问。

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