【C语言】计算结构体大小

结构体中的成员可以是不同的数据类型，成员按照定义时间的顺序依次存储在连续的内存空间。和数组不一样的是，结构体的大小不是所有成员大小简单的相加，需要考虑到系统在存储结构体变量时的地址对其问题。

结构体对齐规则：

• 第一个成员在与结构体变量偏移量为0的地址处；

• 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 = 编译器默认的一个对齐数 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；

• 结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍；

• 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。

通入下面例题，计算结构体大小：
题1：

struct S1
{
        char c1;  
        char c2;
        int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S1)); //8

题2：

struct S2
{
        char c1;
        int i;
        char c2;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S2)); //12

题3：

struct S3
{    
        double d;  
        char c;   
        int i;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S3)); //16

题4：

struct S4
{  
        char c1;  
        struct S3 s3;
        double d;
};
printf("%d\n", sizeof(struct S4)); //32

修改默认对齐数

#pragma pack(4) //修改默认对齐数为4
#pragma pack()  //取消设置的默认对齐数，还原为默认

为什么存在内存对齐?

• 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；

• 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；

• 结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法。