Knowledge of C language corners of byte alignment

目录

字节对齐

什么是字节对齐

对齐方式

n字节对齐

自然对齐

Then the alignment of the structure

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字节对齐

什么是字节对齐

        Starting from the efficiency of memory access,CPUThe underlying layer or the compiler will generally require it,The addresses of all objects are aligned in some way.
        一般来说,That is, the address of the object is requiredn的倍数.

对齐方式

n字节对齐

对象的地址是n的倍数（n一般为2的x次幂）
 eq:
        4字节对齐：The address of all objects must be 4的倍数.
        8字节对齐：The address of all objects must be 8的倍数.
        16字节对齐：
                ...
            
            GCC代码中：
                The programmer can specify the alignment：
                    __attribute__((aligned(n))

自然对齐

Compiler's default alignment（32bits与64bitsCompilers will be different）.

	32bits	64bits
char	1字节对齐	1字节对齐
short	2字节对齐	2字节对齐
int	4字节对齐	4字节对齐
long	4字节对齐	8字节对齐
long long	4字节对齐	8字节对齐
any pointer	4字节对齐	8字节对齐
double	8字节对齐	8字节对齐

The address of the object must be a multiple of the object length,什么意思呢？
            举个栗子：
                sizeof(int) = 4;
                int a;
                &a :必须为4的倍数
                
                if &a不是4的倍数,说明aNot a natural alignment.
                
                sizeof(short) = 2;
                short a;
                &a : 必须为2的倍数
                if &a不是2的倍数,说明aNot a natural alignment
                
                sizeof(long) = 8;
                long b;
                &b：b的地址必须是8的倍数
                
                sizeof(char) = 1;
                char c;
                &c：c的地址必须是1 的倍数
            
每个变量（Include member variables in structures）will have a default alignment：--》自然对齐

Then the alignment of the structure

            （1）Structure variables are aligned according to the alignment of their largest type member variable
            （2）The size of a structure must be an integer multiple of its alignment（Usually rounded up）

举个例子：

struct test
{
    char a;    //a的对齐方式：一字节对齐
    int b;     //b对齐的方式：四字节对齐
    short c;   //c对齐的方式：2字节对齐
};

                struct test 按照balignment method：4字节对齐
                struct test 变量 （整个结构体）大小必须是4的整数倍.
                sizeof(struct test); ==>  12

think two more

struct finalPadShort
{
	short x;
	char n[3];
};  
sizeof(struct finalPad);    //6

struct MixedData
{
	char data1;
	short data2;
	int data3;
	char data4;
};
sizeof(struct finalPad);    //12

最后一个为什么是12呢,我们来看图,Here's how it's stored

地址低位											地址高位
char	short	short	X	int	int	int	int	char	X	X	X

如图,第一个成员变量是char,占1字节,第二个成员变量是short,占2字节,The two member variables do not add up to more than int的4字节,可以放在一个4字节中,所以一共是3个4字节,

sizeof(struct finalPad) == 12.