C++~结构体/类的对齐规则详解，为什么要对齐

类的对齐规则和结构体很相似，这里以结构体举例

结构体对齐规则

1. 第一个成员在与结构体偏移量为0的地址处。

2. 其他成员变量要对齐到有效对齐数的整数倍的地址处。

注意：有效对齐数 = 编译器默认的一个对齐数 与 该成员所占字节数的较小值。

        64位操作系统默认的对齐数为8，32位的为4

3. 结构体总大小为：最大对齐数（所有变量类型所占字节数最大者与默认对齐参数取最小）的整数倍。

4. 如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数（该结构体内所有变量类型所占字节数最大者与默认对齐参数取最小）的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体的对齐数）的整数倍。

其中编译器默认的对齐数是可以通过#pragma pack (n)来指定对齐数

举例：

struct C{
  short a;
  double b;
  int c;
}C;
printf("%d\n",sizeof(C)); //24

首先第一个变量a放在结构体偏移量为0的地址处，长度是2，存放在0-1的位置

然后看第二个变量b，长度是8，默认对齐参数是8，所以最终对齐就是8，对齐到8*1的位置，存放在8-15的位置

然后看第三个变量c，长度是4，默认对齐参数是8，所以最终对齐数就是4，对齐到4*4的位置，存放在16-20的位置

最后整体对齐，结构体内变量的最大的类型是8，默认对齐参数是8，最终对齐数是8，所以整个结构体的大小就是24

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为什么要进行结构体对齐

平台原因： 不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台对一些特定类型的数据只能从特定的地址开始存取，否则会出现错误，抛出硬件异常等。

性能原因： 有些处理器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。

        比如这么一种处理器，它每次读写内存的时候都从某个8倍数的地址开始，一次读出或写入8个字节的数据，假如软件能保证double类型的数据都从8倍数地址开始，那么读或写一个double类型数据就只需要一次内存操作。否则，我们就可能需要两次内存操作才能完成这个动作。