按字节对齐分析

1.　　出现字节对齐的动机：cpu的效率，内存的节省

　　话说第一次碰到字节对齐的时候是在今年六月实习的时候，有一次我在调用一个接口，把数据从那个借口复制过来，但是在那个借口的时候参数是正确的，一旦复制出来以后，参数就出错了，找了好久，后来大牛过来找了找，原来是在接口的时候数据是按一个字节对齐，接受的数据是取消指定对齐，所以就出问题了。

　　一般在内存充裕的时候我们是取消指定对齐的，因为这可以加快CPU的寻找数据的时间，因为（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)

　　而在单片机之类的arm芯片，内存是比较小的，这是就会用按指定的字节对齐以节约内存（虽然会牺牲一些时间）。

　　观察程序:

#include<stdio.h>

//#pragma pack(1)
struct data{
    long long f;
    int a,b;
    char s;
    long long f2;
    char s2;
};
//#pragma pack ()
int main(){

    data temp;
    temp.f=0x1111111122222222;
    temp.a=temp.b=0x22221111;
    temp.s='X';
    temp.f2=0x1111111122222222;

    printf("%d
",sizeof(data));
}

　　输出的是40

　　观察内存：

可以看到f 占了八字节的，后面两个int变量占据后面8字节

char占了一个字节，但后面long long型要跟第一个变量首地址偏移8的整数倍位置上，所以变量f2与s中间插入了7个字节的填充量，后面s2变量也是同样，结束时后面插入了7个字节的填充量。

2.按1字节对齐

#include<stdio.h>

#pragma pack(1)//开始按一个字节对齐
struct data{
    long long f;
    int a,b;
    char s;
    long long f2;
    char s2;
};
#pragma pack ()//取消按指定字节对齐
int main(){

    data temp;
    temp.f=0x1111111122222222;
    temp.a=temp.b=0x22221111;
    temp.s='X';
    temp.f2=0x1111111122222222;
    temp.s2='Y';
    printf("%d
",sizeof(data));
}

输出26

因为是按1个字节对齐，内存中没有填充，全部利用到了

3.字节对齐的意义：在系统自动对齐的时候改变结构体的数据的顺序，可以在不影响CPU效率的情况下减少内存占用

#include<stdio.h>

struct data{
    long long f;
    int a,b;
    char s;
    long long f2;
    char s2;
};

struct data2{
    long long f;
    int a,b;
    char s,s2;
    long long f2;
};

int main(){
    printf("%d
",sizeof(data));
    printf("%d
",sizeof(data2));
}

两者数据没有区别，但后者内存空间占用更少