结构体与共用体的内存分配问题

以前单纯以为结构体 共用体的内存大小只需要算出每个成员的内存大小求总和就是了，慢慢才知道并不是这样。

那么为什么会出现内存对齐呢，

大部分的参考资料都是如是说的：

1、平台原因(移植原因)：不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。

2、性能原因：数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。

那让我们来弄清楚他的对齐规则吧

例：

struct s

{

doiuble a;

int b;

char c;

float d;

};

sizeof(struct s)是多少呢？

其实并不是简单的8+4+1+4=17，而是24。为什么呢？

这里最大的基本类型是double，为8字节，所以该结构体是以8字节对齐的，所以是24.

union s
{
int a;
char b[10];
};

该共用体内存大小为12

最大基本类型是int，而长度为数组b决定的，为10,10不是4的倍数，进行对齐后为12

union s
{
char a;
char b[3];
};

内存为3，基本类型为char，长度由b数组决定

再来看下面这三种情况

struct s1
{
int a;
char b;
char c;
};

struct s2
{
char a;
char b;
int c;
};

struct s3
{
char a;
int b;
char c;
};

这三种情况结果一样么，你可能会说，都是12，然而并不是这样的struct s1,struct s2是8，然而struct s3是12，为什么呢

三种情况最大基本类型都是int，分配存储空间的时候，编译器知道是以4对齐的，第三种分配时，因为要考虑对齐，所以a得到的存储空间其实是4，b是4，c是4，所以是12

但是前两种没有必要，只需要给两个char型的分配4就够用了，所以是8

struct s
{
char a;
int b;
char c;
};
union s2
{
struct s a;
double b;
};

稍微复杂一点的来了，s2存储长度是多少呢

最大基本类型是double,长度取决于a，为12，而要与8对齐，所以这个共用体的存储空间是16

struct s
{
int a;
long b;
double c;
float d;
char e;
short f;
};

这个又占多少呢

答案是24

最长基本类型是double，a b各自分配4，c分配8，d e f加起来是7，所以扔给他们一个8就可以了，所以4+4+8+8=24

struct s
{
int a;
long b;
double c;
float d;
char e[3];
short f;
};

这个又是多少呢

这里只变了char数组e[3]，那么现在d+e+f所需要的存储空间变成了9,8就不够了，现在就需要进行补齐。d分配4，e分配4，f分配8

4+4+8+4+4+8=32

内存对齐”应该是编译器的“管辖范围”。编译器为程序中的每个“数据单
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元”安排在适当的位置上。但是C语言的一个特点就是太灵活，太强大，它允许你干预“内存对齐”。如果你想了解更加底层的秘密，“内存对齐”对你就不应该再透明了。