关于对齐模数

许多实际的计算机系统对基本类型数据在内存中存放的位置有限制，它们会要求这些数据的首地址的值是某个数k(通常它为4或8)的倍数，这就是所谓的内存对齐，而这个k则被称为该数据类型的对齐模数。当一种类型S的对齐模数与另一种类型T的对齐模数的比值是大于1的整数，我们就称类型S的对齐要求比T强(严格)，而称T比S弱(宽松)。

对于基本数据类型(int char)，他们占用的内存空间在一个确定硬件系统下有个确定的值。而结构体成员内存分配情况却有所不同。

就GUN GCC编译器而言，结构体的成员其对齐模数只能为1，2和4，或其整数倍，这一点和VS等编译器不太相同。

结构体成员对齐的相关理论

1.        结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除；

备注：编译器在给结构体开辟空间时，首先找到结构体中最宽的基本数据类型，然后寻找内存地址能被该基本数据类型所整除的位置，作为结构体的首地址。将这个最宽的基本数据类型的大小作为结构体的对齐模数。

 

2.         结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节（internal adding）；

备注:为结构体的一个成员开辟空间之前，编译器首先检查预开辟空间的首地址相对于结构体首地址的偏移是否是本成员的整数倍，若是，则存放本成员，反之，则在本成员和上一个成员之间填充一定的字节，以达到整数倍的要求，也就是将预开辟空间的首地址后移几个字节。

 

3.         结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要，编译器会在最末一个成员之后加上填充字节。

备注：结构体总大小是包括填充字节，最后一个成员满足上面两条以外，还必须满足第三条，否则就必须在最后填充几个字节以达到本条要求。

4.        对于结构体嵌套结构体，其对于仍按照基本数据类型拆分来分析。

 

此外，对于GUN GCC而言，如果结构体没有成员，也就是说定义如下结构体

struct test{} ，用sizeof求其长度，结果为0，但是在VS2008中，其长度为1。