C語言結構體的對齊原則

q：關于結構體的對齊，到底遵循什麼原則？

a：首先先不讨論結構體按多少位元組對齊，先看看隻以1位元組對齊的情況：

輸出：

sizeof(student) is 7

offset(student,sex) is 0

offset(student,score) is 1

offset(student,age) is 3

可以看到，如果按1位元組對齊，那麼結構體内部的成員緊密排列，sizeof(char) == 1, sizeof(short) == 2, sizeof(int) == 4.

修改上面的代碼， 去掉#pragma pack語句，代碼如下：

運作結果：

sizeof(student) is 8

offset(student,score) is 2

offset(student,age) is 4

此時，各個成員之間就不像之前那樣緊密排列了，而是有一些縫隙。這裡需要介紹下對齊原則：

此原則是在沒有#pragma pack語句作用時的原則（不同平台可能會有不同）：

原則a：struct或者union的成員，第一個成員在偏移0的位置，之後的每個成員的起始位置必須是目前成員大小的整數倍；

原則b：如果結構體a含有結構體成員b，那麼b的起始位置必須是b中最大元素大小整數倍位址；

原則c：結構體的總大小，必須是内部最大成員的整數倍；

依據上面3個原則，我們來具體分析下： sex在偏移0處，占1位元組；score是short類型，占2位元組，score必須以2的整數倍為起始位置，是以它的起始位置為2； age為int類型，大小為4位元組，它必須以4的整數倍為起始位置，因為前面有sex占1位元組，填充的1位元組和score占2位元組，位址4已經是4的整數倍，是以age的位置為4.最後，總大小為4的倍數，不用繼續填充。

繼續修改上面的代碼，增加#pragma pack語句：

具體分析下：

有了#pragma pack(4)語句後，之前說的原則a和c就不适用了。實際對齊原則是自身對齊值(成員sizeof大小)和指定對齊值(#pragma pack指定的對齊大小)的較小者。依次原則，sex依然偏移為0， 自身對齊值為1，指定對齊值為4，是以實際對齊為1； score成員自身對齊值為2，指定對齊值為4，實際對齊為2；是以前面的sex後面将填充一個1位元組，然後是score的位置，它的偏移為2；age自身對齊值為4，指定對齊為4，是以實際對齊值為4；前面的sex和score正好占用4位元組，是以age接着存放；它的偏移為4.

q：關于位域的問題，空域到底表示什麼？

a：它表示之後的位域從新空間開始。

sizeof(bit_info) is 8

bit_info中的a, b占用4個位元組的前4位，到int:0; 時表示此時将填充餘下所有沒有填充的位，即剛剛的4個位元組的餘下28位；int d:2; 将從第四個位元組開始填充，又會占用4個位元組，是以總大小為8.

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