为什么要进行字节对齐？
http://blog.csdn.net/cc_net/article/details/2908600
Win32平台下的微软C编译器(cl.exe for 80×86)的对齐策略：
1) 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除；
备注：编译器在给结构体开辟空间时，首先找到结构体中最宽的基本数据类型，然后寻找内存地址能被该基本数据类型所整除的位置，作为结构体的首地址。将这个最宽的基本数据类型的大小作为上面介绍的对齐模数。
2) 结构体每个成员相对于结构体首地址的偏移量（offset）都是成员大小的整数倍，如有需要编译器会在成员之间加上填充字节（internal adding）；
备注:为结构体的一个成员开辟空间之前，编译器首先检查预开辟空间的首地址相对于结构体首地址的偏移是否是本成员的整数倍，若是，则存放本成员，反之，则在本成员和上一个成员之间填充一定的字节，以达到整数倍的要求，也就是将预开辟空间的首地址后移几个字节。
3) 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍，如有需要，编译器会在最末一个成员之后加上填充字节（trailing padding）。
备注：结构体总大小是包括填充字节，最后一个成员满足上面两条以外，还必须满足第三条，否则就必须在最后填充几个字节以达到本条要求。
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现代计算机中内存空间都是按照byte划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问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。
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适合其平台要求对数据存放进行对齐，会在存取效率上带来损失。比如有些平台每次读都是从偶地址开始，如果一个int型（假设为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2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该32bit数据。显然在读取效率上下降很多。
从前面我们知道，目前计算机内存按照字节编址，每个地址的内存大小为1个字节。而读取数据的大小和数据线有关。比如数据线为8位那么一次读取一个字节，而如果数据线为32位，那么一次需要读取32个字节，这样是为了一次更多的获取数据提高效率。否则读取一个int变量就需要进行4次内存操作。对于内存访问一般有以下两个条件：
- CPU进行一次内存访问读取的数据和字长相同。
- 有些CPU只能对字长倍数的内存地址进行访问。
对于第一个条件一般来说，目前存储器一个cell是8bit，进行位扩展使他和字长还有数据线位数是相同，那么一次就能传送CPU可以处理最多的数据。而前面我们说过目前是按字节编址可能是因为一个cell是8bit，所以一次内存操作读取的数据就是和字长相同。
也正是因为和存储器扩展有关（参考1.2.1的图），每个DRAM位扩展芯片使用相同RAS。如果需要跨行访问，那么需要传递2次RAS。所以以32位CPU为例，CPU只能对0,4,8,16这样的地址进行寻址。而很多32位CPU禁掉了地址线中的低2位A0，A1，这样他们的地址必须是4的倍数，否则会发送错误。
如上图，当计算机数据线为32位时，一次读入4个地址范围的数据。当一个int变量存放在0-3的地址中时，CPU一次就内存操作就可以取得int变量的值。但是如果int变量存放在1-4的地址中呢？ 根据上面条件2的解释，这个时候CPU需要进行2次内存访问，第一次读取0-4的数据，并且只保存1-3的内容，第二次访问读取4-7的数据并且只保存4的数据，然后将1-4组合起来。如下图：
到底为什么要进行字节对齐？ [问题点数：100分，结帖人JZY4077]
其实我的问题和这个帖子一样，原来答案如此简单，囧！
1#
CPU 的访问粒度不仅仅是大小限制，地址上也有限制。也就是说，CPU 只能访问对齐地址上的固定长度的数据。
以四字节对齐为例，就是只能访问 0x0 - 0x3，0x4 - 0x7, 0x8 - 0xc 这样的（闭）区间，不能跨区间访问。
如果真正需要访问的数据并没有占据那个区间的全部字节范围，还有另外的信号线来指出具体操作哪几个字节，类似于掩码的作用。好像也有些架构干脆就不允许这种部分访问，强制要求按粒度访问。
如果一个数据跨越了两个这样的区间，那么就只能将这个数据的操作拆分成两部分，分别执行，效率当然就低了。
解决这个问题的一个办法就是强制数据对齐，现在假设一个 16 字节对齐的系统（稍微新一点的 x86 架构应该都是 16 字节对齐）：
显然，一个字节无论如何不会跨越两个对齐区间；
当一个 2 字节的数据放在奇数地址上，就有可能跨越两个区间，但放在偶数地址上（即 2 字节对齐）就肯定不会；
同样，只要 4 字节数据放在 4 字节地址上，8 字节数据放在 8 字节地址上，一定不会跨越两个区间。
这就是比较常见的字节对齐策略，将长度小于一个对齐单位的数据对齐到不小于它的长度的首个二的幂次。（晕，这句话好绕……）
31#
简单的说:前端总线的宽度决定了cpu一次能读的数据的长度,在32位的操作系统下,一次是读4个字节的,而且每次读数据时的内存起始地址必须为4的倍数,因此4n~4n+3这样的内存地址内,编译器一般只为其分配最多一个变量.因此你会发现你的结构体中元素的地址并不是严格按照它的长度线性排列的.
为什么要内存对齐 Data alignment: Straighten up and fly right 这篇不是我要的答案，不过挺形象的。
