关于结构体的对齐

　　这一类型的题目经常在笔试、面试中问到，而很多人虽然答对了，但却了解的不够彻底，所以在此总结下。有错请帮忙指出。

　　对齐的原因不多讲了，相信大家都知道。这里只谈它的机制。

 

　　在c里，每种数据类型都有自己的对齐方式，包括基本数据类型以及其他的复杂数据类型。对于标准数据类型，它的地址只要是它的长度的整数倍就行了，而非基本数据类型按下面的原则对齐：
　　　　数组：按照基本数据类型对齐，第一个对齐了后面的自然也就对齐了。 
　　　　联合：按其包含的长度最大的数据类型对齐。 
　　　　结构体：结构体中每个数据类型都要对齐，结构体本身也要对齐。

　　这里主要讨论结构体的对齐方式。（vs 2012下，编译器默认对齐是8字节）

　　考虑这样一个结构体：

　　

struct A
{
　　float f;
　　char c;
　　short s;
　　int i;
}

 

　　它的大小是多少呢？答案是12。要搞清楚这一点，需要了解几个概念：

　　　　1. 数据类型的自身对齐大小。比如float，它是4字节的，它自身的对齐大小也是4字节。

　　　　2. 编译器指定的对齐大小。 可以通过#pragma pack (N)来指定，vs下默认是8。

　　　　3. 有效对齐大小。前两者的最小值。有效对齐大小是最终采用的对齐大小，如果其值为N，则该数据的首地址能被N整除。

　　　　4. 结构体本身的有效对齐大小是其数据成员有效对齐大小的最大值。

　　在上题中，float自身对齐大小是4字节，而默认对齐大小是8，所以有效对齐大小是4。float是结构体中最大的数据类型，所以结构体自身的有效对齐大小是4，结构体的首地址能被4整除，比如说0x0004.float的首地址与之相同，所以是自然对齐的。数据c自身对齐大小是1，小于指定大小，所以其有效对齐大小是1，由于结构体是顺序连续摆放的，所以其地址是0x0008。s的有效对齐大小是2，其地址要能被2整除，所以他应该放在0x0010，而数据i有效对齐大小是4，应该在0x000C。所以总共是12。

　　如果其中有数组怎么办呢？

struct A
{
　　float f;
　　char c;
　　int i;
　　char a[10];
};

　　上面说过了，数组按照第一个元素对齐。所以这个结构体的大小是4+1+3+4+10=22，还要加上2，结构体的大小要能被其有效对齐大小整除，这里也就是f或者i的有效对齐大小4，所以最终结果是24。

　　

#pragma pack (16)

struct A
{
    float f;
    char c;
    int i;
    double a[10];
}; 

　　这个结构体的大小呢？答案是96。你明白了吗？