結構體字節對齊規則

先介紹三個概念：自身對齊值、指定對齊值、有效對齊值。

 

自身對齊值：數據類型自己的對齊值，例如char類型的自身對齊值是1，short類型是2；

 

指定對齊值：編譯器或程序員指定的對齊值，32位單片機的指定對齊值默認是4；

 

有效對齊值：自身對齊值和指定對齊值中較小的那個。

 

對齊有兩個規則：

一、不但結構體的成員有有效對齊值，結構體自己也有對齊值，這主要是考慮結構體的數組，對於結構體或者類，要將其補齊爲其有效對齊值的整數倍。結構體的有效對齊值是其最大數據成員的自身對齊值；

 

二、存放成員的起始地址必須是該成員有效對齊值的整數倍。

 

舉四個例子

 

假如結構體起始地址是0x0000,

成員a的自身對齊值1，指定對齊值4，因此有效對齊值是1，地址0x0000是1的整數倍，故a存放起始地址是0x0000，佔一個字節；

成員b的自身對齊值1，指定對齊值4，因此有效對齊值是1，地址0x0001是1的整數倍，故b存放起始地址是0x0001，佔一個字節；

成員c的自身對齊值1，指定對齊值4，因此有效對齊值是1，地址0x0002是1的整數倍，故c存放起始地址是0x0002，佔一個字節；

成員d的自身對齊值1，指定對齊值4，因此有效對齊值是1，地址0x0003是1的整數倍，故d存放起始地址是0x0003，佔一個字節；

 

此時結構體A的有效對齊值是其最大數據成員的自身對齊值，它的成員都是char類型，故結構體A的有效對齊值是1.

結構體A的存儲結構以下，其中Y是根據規則1補齊的字節，x是規則2補齊的字節。

 

0x0000	0x00001	0x0002	0x0003
a	b	c	d

 

根據以上規則能夠知道其餘結構體的存儲結構：

結構體B佔6個字節

0x0000	0x00001	0x0002	0x0003	0x0004	0x0005
a	x	b	b	c	d

 

結構體C佔12個字節

成員a的自身對齊值1，指定對齊值4，因此有效對齊值是1，地址0x0000是1的整數倍，故a存放起始地址是0x0000，佔一個字節；

成員b的自身對齊值4，指定對齊值4，因此有效對齊值是4，地址0x0004是4的整數倍，故b存放起始地址是0x0004，佔四個字節；

成員c的自身對齊值1，指定對齊值4，因此有效對齊值是1，地址0x0008是1的整數倍，故c存放起始地址是0x0008，佔一個字節；

成員d的自身對齊值1，指定對齊值4，因此有效對齊值是1，地址0x0009是1的整數倍，故d存放起始地址是0x0009，佔一個字節；

結構體C的成員佔據10個字節，而結構體C的有效對齊值是其成員b的自身對齊值4,10不是4的倍數，故還需補齊兩個字節，此時結構體C佔據12個字節，是4的倍數

以下：

0x0000	0x00001	0x0002	0x0003	0x0004	0x0005	0x0006	0x0007	0x0008	0x0009	0x000A	0x000B
a	x	x	x	b	b	b	b	c	d	Y	Y

 

結構體D佔16個字節

0x0000

0x00001

0x0002

0x0003

0x0004

0x0005

0x0006

0x0007

0x0008

0x0009

0x000A

0x000B

0x000C

0x000D

0x000E

0x000F

a

x

x

x

b

b

b

b

b

b

b

b

c

d

Y

Y

代碼驗證以下：