C语言字节对齐问题详解

C语言字节对齐问题详解 C语言中的字节对齐问题是指在编译器将C语言程序编译成机器代码时，对变量的存储方式进行调整，以提高存取效率和减少存储空间。字节对齐是指在内存中将变量按照一定的规则排列，以便在访问变量时可以提高存取效率。 为什么需要对齐？这是因为不同的硬件平台对存储空间的处理方式不同，一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。如果不按照适合其平台的要求对数据存放进行对齐，可能会在存取效率上带来损失。 对齐的实现通常是由编译器来完成的，但我们也可以通过预编译指令来改变对指定数据的对齐方法。对齐的算法是根据不同的平台和编译器而定的，在gcc version 3.2.2编译器（32位x86平台）下，编译器对struct数据结构中的各成员进行对齐的规则是根据成员的数据类型和指定的对齐值来决定的。 对齐的概念有四个：数据类型自身的对齐值、指定对齐值、结构体或者类的自身对齐值、数据成员、结构体和类的有效对齐值。其中，有效对齐值是最重要的，决定了数据存放地址方式。有效对齐值N，就是表示“对齐在N上”，也就是说该数据的"存放起始地址%N=0"。 在讨论具体数据结构的成员和其自身的对齐方式时，需要考虑数据类型自身的对齐值、指定对齐值、结构体或者类的自身对齐值和数据成员、结构体和类的有效对齐值。这样可以很方便的讨论具体数据结构的成员和其自身的对齐方式。 通过分析例子，可以更好地理解对齐的概念和规则。例如，struct B {char b;int a;short c;}；在笔者环境下，默认的对齐值为4。第一个成员变量b的自身对齐值是1，比指定或者默认的对齐值4小，所以其有效对齐值为1，所以其存放地址0x0000符合0x0000%1=0。第二个成员变量a，其自身对齐值为4，所以有效对齐值也为4，所以只能存放在起始地址为0x0004到0x0007这四个连续的字节空间中，复核0x0004%4=0,且紧靠第一个变量。 C语言中的字节对齐问题是一个重要的概念，需要了解对齐的规则和算法，以便更好地编写C语言程序。