零基础入门之结构体字节对齐

　　一、字节对齐的规则：

　　1、一般设置的对齐方式为1，2，4字节对齐方式。结构的首地址必须是结构内最宽类型的整数倍地址;另外，结构体的每一个成员起始地址必须是自身类型大小的整数倍(需要特别注意的是windows下是这样的，但在linux的gcc编译器下最高为4字节对齐)，否则在前一类型后补0;这里特别提到的是数组一定要注意，而且在一些编程的技巧中，我们可以使用数组强制字节达到对齐的目的。这在网络编程中是很常见的。

　　举例：比如CHAR型占用空间为1字节，则其起始位置必须可被1整除。INT为4字节，其起始位置必须被4带队，依次类推。(我们假定类或结构体的起始位置为0位置，其实编译器是在开辟空间时，会寻找起始位置可被结构内最宽类型整除的地址做为开始地址，因此我们可以假定其为0值，因为这0值可以被任意的类型整除。)

　　2、结构体的整体大小必须可被对齐值整除，默认4(结构中的类型大小都小于默认的4)。

　　3、结构体的整体大小必须可被本结构内的最宽类型整除。(其实和上一条是一样的，但这里独立出来，起注意作用。比如结构体里的有DOUBLE，那么结构的大小最后必须可被8整除)

　　注意：GCC不是这样，就是最高只能被4整除。此为32位系统，64为系统也会采用8整除的方式。否则(2、3条)，编译器会在结构的最后添充一定的特定字符来补齐。

　　struct T

　　{

　　char ch;

　　double d ;

　　};

　　此结果强调为32系统在VC中是16个字节，GCC中为12个字节。64位依旧是16个字节

　　4、对于结构体内嵌套结构体的形势，规定是必须按照基本数据类型来定义，而不能以嵌套结构大小来做为上三种使用的基准。(总结)结构体可以处理成char类型。

　　二、举例：

　　struct A

　　{

　　int a;

　　char b;

　　short c;

　　}; //8

　　struct B

　　{

　　char b;

　　int a;

　　short c;

　　}; // 12

　　struct C

　　{

　　double t;

　　char b;

　　int a;

　　short c;

　　}; //24

　　struct D

　　{

　　char b;

　　double t;

　　int a;

　　short c;

　　};//24

　　在VC中，SIZEOF这四个结构体，分别为：8、12、24、24;

　　我们先谈第一个，(说明一下，在考虑结构体大小时，我们基本可以忽略起始地址的问题，因为这个编

　　译器会自动为我们做好，见上面的说明)，结构体内首先是一个INT的4字节，起始地址假定为0，整除4，其小于等于默认的4字节对齐且0为4(INT的占用空间)的整数倍，所以，其占四个字节;其后为起始地址为5，空间为1个字节的CHAR，小于4且5为1(CHAR占用空间)的整数倍，故占用1个字节，然后是一个起始地址为5占2个字节的SHORT，其小于4，但5不为2位数，故补齐一个字节，从第6个字节开始，占2字节空间。所以共占用4+1+1(补)+2=8;8/4=2;整除，故占用8字节空间。

　　再谈第2个，CHAR不用解释，占有一个字节空间，且可以被0地址整除。而INT则占4字节空间，所以其必须在CHAR后补齐3字节，到第四个字节，才是INT的真正地址。SHORT也不用说，所以共占有：1+3(补)+4+2=10个字节，但10不能整除4，所以要在结构体最后补齐2字节。故实际占有10+2= 12个字节。

　　谈第三个，C结构体只是在B结构体前加了一个DOUBLE，其它都一样，按说应该是20个字节啊，但注意我们上面规则的第3条。必须是最宽类型的整数倍，一定要分清，所以得补齐到24，D结构体类似，不再讲。

　　Linux系统32位与64位GCC编译器基本数据类型长度对照表

　　实例参考：

　　GNU C扩展的__attribute__ 机制被用来设置函数、变量、类型的属性，其用得较多的是处理字节对齐的问题。

　　__attribute__ 的语法为：

　　__attribute__ ((语法列表))参数aligned(number) [number为最小对齐的字节数]是用得较多的一个。

　　另一个是参数packed 表示“使用最小对齐”方式，即对变量是字节对齐，对于域是位对齐。

　　#include

　　struct A{

　　char a; //1Byte

　　int b; //4B

　　unsigned short c;//2B

　　long d; //4B

　　unsigned long long e; //8B

　　char f; //1B

　　};

　　struct B{

　　char a;

　　int b;

　　unsigned short c;

　　long d;

　　unsigned long long e;

　　char f;

　　}__attribute__((aligned));

　　struct C{

　　char a;

　　int b;

　　unsigned short c;

　　long d;

　　unsigned long long e;

　　char f;

　　}__attribute__((aligned(1)));

　　struct D{

　　char a;

　　int b;

　　unsigned short c;

　　long d;

　　unsigned long long e;

　　char f;

　　}__attribute__((aligned(4)));

　　struct E{

　　char a;

　　int b;

　　unsigned short c;

　　long d;

　　unsigned long long e;

　　char f;

　　}__attribute__((aligned(8)));

　　struct F{

　　char a;

　　int b;

　　unsigned short c;

　　long d;

　　unsigned long long e;

　　char f;

　　}__attribute__((packed));

　　struct H{

　　char a;

　　double b;

　　};

　　int main(int argc, char **argv)

　　{

　　struct A a;

　　struct B b;

　　struct C c;

　　struct D d;

　　struct E e;

　　struct F f;

　　printf("A = %d, B = %d, C = %d, D = %d, E = %d, F = %d, H = %d\n",

　　sizeof(struct A), sizeof(struct B), sizeof(struct C), sizeof(struct D), sizeof(struct E), sizeof(struct F),sizeof(struct H));

　　return 0;

　　}

　　结果：

　　$ ./aligned32

　　A = 28, B = 32, C = 28, D = 28, E = 32, F = 20, H = 12

　　$ ./aligned64

　　A = 40, B = 48, C = 40, D = 40, E = 40, F = 24, H = 16