内存对齐

最近面试，经常会遇到内存对齐的问题，总是没有答好，所以下定决心要弄清楚它。

什么是字节对齐？

现代计算机中内存空间都是按照byte（字节）划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问都可以从任何地址开始， 但实际情况是在访问特定类型变量的时候经常在特定的内存地址访问，这就需要各种类型数据按照一定的规则在空间上排列，而不是顺序的一个接一个的排放，这就是对齐。

为什么要对齐？

对齐的作用和原因：各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同，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。比如有些架构的cpu在访问一个没有进行对齐的变量的时候会发生错误，那么在这种架构下编程必须保证字节对齐，其他平台可能没有这种情况，但是最常见的是如果不按照更适合其平台要求对数据存放进行对齐，会在存取上带来损失。比如有些平台每次读都是从偶地址开始，如果一个int型(假设32位系统)如果存放在偶地址开始的地方，那么一个读周期就可以读出这32bit，而如果存放在奇地址开始的地方，就需要两个读周期，并对两次读出的结果的高低字节进行拼凑才能得到32bit数据。

对齐规则

每个特定平台上的编译器都有自己的默认“对齐系数”(也叫对齐模数，32位vs2010默认是8)。程序员可以通过预编译命令#pragram pack（n）, n = 1,2,4,8,16来改变这一系数，其中的n就是你要指定的“对齐系数”。

规则：

1.数据成员对齐规则：结构（struct）或联合（union）的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员的对齐按照#pragma pack指定的数值和这个数据成员自身长度中比较小的那个进行。

2.结构或联合的整体对齐规则：在数据成员完成各自对齐之后，结构或联合本身也要进行对齐，对齐将按照#pragram pack指定的数值和结构(或联合)最大数据成员长度中，比较小的那个进行。

3.结合1、2可推断：当#pragram pack的n值等于或超过所有数据成员长度的时候，这个n值的大小将不产生任何效果。