從相似微軟面試題講起講字節對齊

#include <stdio.h>

#pragma pack(8)

struct example1
{
	short a;
	long b;
};
struct example2
{
	char c;
	example1 struct1;
	short e;
};

int main(void)
{
	example2 struct2;
	
	printf("%u\n", sizeof(example1));
	printf("%u\n", sizeof(example2));
	printf("%u\n", (unsigned int)(&struct2.struct1) - (unsigned int)(&struct2));

	return 0;
}

    今天須要仔細的總結一下內存對齊機制了，參考了http://www.cnblogs.com/clover-toeic/p/3853132.html的博文。

首先須要牢記對其準則：

①數據類型自身的對齊值，例如char自身對齊值爲1字節，int爲4字節

②結構體或類的自身對齊值，其成員中自身對齊值最大的那個值

③制定對齊值，#pragma pack(value)時制定對齊值

④數據成員，結構體和類的有效對齊值，爲其中自身對齊值和指定對齊值中較小者，即有效對齊值。

其中，有效對齊值N是最終用來決定數據存放地址方式的值。有效對齊N表示「對齊在N上」，即該數據的「存放起始地址%N=0」。而數據結構中的數據變量都是按定義的前後順序存放。第一個數據變量的起始地址就是數據結構的起始地址。結構體的成員變量要對齊存放，結構體自己也要根據自身的有效對齊值圓整(即結構體成員變量佔用總長度爲結構體有效對齊值的整數倍)。

字節數規定：

①sizeof(short int)<=sizeof(int)

②sizeof(int)<=sizeof(long int)

③short int至少應爲16位(2字節)

④long int至少應爲32位。

由此開始分析這個題目的解答：

    從#include看起，包含了stdio.h頭文件。同時用預處理命令使③制定的自身對齊值爲8,

    從main函數開始分析，首先聲明瞭一個example2結構體，而後打印example1，example2結構體的佔用字節空間大小，最後打印example2結構體中，example1結構體的地址減去example2結構體地址的值。

   main函數很簡單，而後來看example1結構體。結構體包含short和long，因爲32位機器short2字節，long4字節，因此結構體最大自身對齊值爲4，此時內存分配爲short 2，填充 2，long 4，總共佔用8字節。

    example2結構體中example1結構體最大對齊值爲4，char爲1，short爲2，預處理定義爲8，因此仍是按照4字節對齊，此時內存分配爲char 1，填充 3，example1 8，short 2，填充 2，總共佔用16字節。

    因爲建立的堆棧是在堆上分配的，堆地址是遞增的，假設example2的初始地址爲x，而後char和填充字節佔了4字節，而後就是example1結構體了，so，(unsigned int)(&struct2.struct1) - (unsigned int)(&struct2)爲（x+4）-x = 4。

本次驗證採用了visual studio，本機電腦爲linux，等到週三考完試把visual studio 截圖拷上去

deepin 15.3  64驗證結果以下：