メモリアライメントの理由
メモリの最小単位はバイトであり、CPUはメモリからデータをブロック単位で読み取り、ブロックサイズは2のn乗です。
メモリアライメントは、メモリアクセスを改善するためのオペレーティングシステムの戦略です。メモリにアクセスするときは、毎回特定の長さが読み取られます（この長さは、オペレーティングシステムのデフォルトのアライメント番号、またはデフォルトのアライメント番号の整数倍です）。アクセスするためにアライメントなし変数に2回アクセスできます。
上の図のように、各単位は1バイトで、charは1バイトを占めます。以下にint型のデータを配置する場合、どこに配置する必要がありますか？
アドレス1からアドレス4に配置する場合、この場合、4バイトのブロックサイズを追加します。このデータを取り出すには、最初のブロックと2番目のブロックを取り出す必要があります。最初のブロックの最後の3バイトを取り出します。最初のバイトはスプライスされます。もう一度メモリにアクセスする必要があります。
アドレス4の先頭にintデータを配置します。時間と空間のトレードオフのアイデア。
アライメントを記憶する方法は？
標準のデータ型の場合、そのアドレスはその長さの整数倍である必要があります。
構造などの非標準のデータ型の場合、次の配置原則に従う必要があります。
1.配列メンバーの配置規則。最初の配列メンバーはオフセットが0の場所に配置し、将来の各配列メンバーはオフセットがminの整数倍（現在のメンバーのサイズ、＃pargamaパック）の場所に配置する必要があります。 （n））（たとえば、intは32ビットマシンの#pargama pack（2）では4バイトであり、2の倍数で格納を開始します）
2. sizeofの結果である構造体の合計サイズは、minの整数倍（構造体の最大メンバー#pargama pack（n））である必要があります。これは、整列するには不十分です。
3.構造体はメンバーの配置規則です。構造体Bが別の構造体Aにネストされている場合でも、最大のメンバータイプのサイズに合わせて配置されますが、構造体Aの開始点は最大のメンバーの整数倍です。 Aで。（構造体Bには構造体Aがあり、Aにはchar、int、doubleなどのメンバーがあります。AはBの整数倍から格納する必要があります。）構造体Aのメンバーの配置規則は依然として原則1を満たしています。原則2。
#include<stdio.h>
#include<stddef.h>
#pragma pack(show) //查看对齐模数，默认为8
//#pragma pack(1)
//对于自定义数据类型，内存对齐规则如下；
//1.从第一个属性开始，偏移为0
//2.第二个属性开始，地址要放在 该类型整数倍 与 对齐模数比 取小的值 的整数倍上
//3.所有的属性都计算结束后，整体再做二次对齐，整体需要放在属性中 最大类型 与 对齐模数比 取小的值 的整数倍上
typedef struct _STUDENT{
int a; //0~3
char b; //4~7
double c; //8~15
float d; //16~19
}Student;
void test01()
{
printf("size of = %d\n",sizeof(Student));
}
int main()
{
test01();
return 0;
}サイズ= 24
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まず第一に、なぜそれは24ですか？アライメント係数比とは何ですか？
コードに#pragmapack（show）を追加してから、コードを再実行する必要はありません。コードを再生成するだけで、アライメント係数比を確認できます。
デフォルトのアライメント係数比は8であることがわかります。ルールによれば、3番目の記事によると、全体をmin {8,8} = 8の整数倍に配置する必要があります。20はそうではないため、24になります。
アライメント係数は変更できます。たとえば、2のn乗に変更できます。
#pragma pack（1）に変更すると、実行結果は17と表示されます。このようにすると、アライメントがまったくなくなり、データがすべて愛されます。
構造がネストされている場合：
#include<stdio.h>
#include<stddef.h>
#pragma pack(show)
//对于自定义数据类型，内存对齐规则如下；
//1.从第一个属性开始，偏移为0
//2.第二个属性开始，地址要放在 该类型整数倍 与 对齐模数比 取小的值 的整数倍上
//3.所有的属性都计算结束后，整体再做二次对齐，整体需要放在属性中 最大类型 与 对齐模数比 取小的值 的整数倍上
typedef struct _STUDENT{
int a; //0~3
char b; //4~7
double c; //8~15
float d; //16~19
}Student;
//结构体嵌套结构体时，首先Student b 放在 Student中最大数据类型的整数倍上就可以，所以8，它的size为24，所以0~7，8~31，32~39
//然后二次对齐，这时候他不是看Student类型最大size,而是看Student中最大类型，为8，所以40是8的倍数，不用再对齐
typedef struct _STUDENT2{
int a; //0~7
Student b; //8~31
double c; //32~39
}Student2;
void test01()
{
printf("size of = %d\n",sizeof(Student));
}
void test02()
{
printf("size of = %d\n",sizeof(Student2));
}
int main()
{
test01();
test02();
return 0;
}演算結果：
サイズ= 24
サイズ= 40
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