C结构体字节对齐_1

结构体字节对齐这个问题，我在学习C语言时，也没关注字节对齐这个知识点，在项目开发的过程中也很少注意，但是最近一些事让我开始对字节对齐这个功能深入去了解了一下，其实只要知道下面三个要点，其实字节对齐就很容易理解。

1.字节对齐三个规则：

1.结构体变量的起始地址会被成员变量中字节数最多的给整除；
2.结构体中成员的起始偏移地址都能够整除自身占用字节数；
3.结构体的总字节大小能够整除成员中字节数最大的变量；
只要理解上面三个规则字节对齐的问题就得到了解决，对系统内存空间分配也有一定的帮助。

2.字节对齐举例详解

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公众号：二哲嵌入式
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#include "stdio.h"typedef struct 
{char	a;short	b;char	c;int		d;char	e;
}test_struct;int main()
{test_struct test;printf("C结构体字节对齐：");printf("\n---------------------------------------\n");printf("test addr	= %#.8x\n", &test);printf("test.a addr	= %#.8x\n", &test.a);printf("test.b addr	= %#.8x\n", &test.b);printf("test.c addr	= %#.8x\n", &test.c);printf("test.d addr	= %#.8x\n", &test.d);printf("test.e addr	= %#.8x\n", &test.e);printf("sizeof(test)	= %d", sizeof(test));printf("\n---------------------------------------\n");return 0; 
}

运行结果：

1） 首先我们分析第一个规则，起始地址会被成员变量中字节数最多的给整除，可以看到这个结构体的起始地址为0x0062fe10，成员中最大的为int型（占用4个字节），同学们可以计算一下，这个起始地址是否能够被4整除，我这边计算出来的答案是可以的。所以验证了第一个规则。
2） 接下来我们看第二个规则，成员的起始偏移地址都能够整除自身占用字节数，char型（1个字节），这个类型就不用看了，都能够整除；short（2个字节），其中b为short型，b的起始偏移地址为0x0062fe12，看到双数就知道答案了，可以整除；int型（4个字节），其中d为int型，d的起始偏移地址为0x0062fe1c，这里我们就不用计算器，直接推吧，d的起始偏移地址比结构体的起始地址大0x8，那么起始偏移地址肯定也是能够被4整除的。所以结构体的成员都满足了第二个规则。
3） 最后我们看第三个规则，结构体的总字节大小能够整除成员中字节数最大的变量，结构体的总字节数为16，最大的成员为int（4个字节），16/4=4能够整除。所以验证了第三个规则。
通过上面三个规则，我们就可以自己计算结构体大小，以及成员的起始偏移地址了。接下来我们看一下这个结构体的内存分配，来更详细的了解一下内存分配情况。

通过图解我相信同学们弄个更清晰的看到内存分配的情况了。

3.字节对齐代码优化

接下来优化一下代码，使占用的内存缩小一些，可以通过计算，共占用9个字节，所以最小可以缩减成12个字节的结构体，相信很多同学已经知道如何优化了，我们遵循一个原则，大的放前小的放后，这样能够尽可能的减小内存。下面贴出优化后的代码：

/************************************************
公众号：二哲嵌入式
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#include "stdio.h"typedef struct 
{int		d;short	b;char	a;char	e;char	c;	
}test_struct;int main()
{test_struct test;printf("C结构体字节对齐：");printf("\n---------------------------------------\n");printf("test addr	= %#.8x\n", &test);printf("test.d addr	= %#.8x\n", &test.d);printf("test.b addr	= %#.8x\n", &test.b);printf("test.a addr	= %#.8x\n", &test.a);printf("test.c addr	= %#.8x\n", &test.c);printf("test.e addr	= %#.8x\n", &test.e);printf("sizeof(test)	= %d", sizeof(test));printf("\n---------------------------------------\n");return 0; 
}

运行结果：

可以看到内存缩小成12个字节了。
其实还有办法能够将内存缩的更小，这个方法我们在下一个博文中来进行详细讲解。
以上就是本次的经验分享，如果有错误或疑问欢迎大家指出！谢谢！