C++ 内存对齐浅谈

本文主要是介绍C++ 内存对齐浅谈，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、内存对齐是什么？

计算机从理论上讲可以对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始，但由于某些平台原因、性能原因，需要对这些数据在内存中存放的位置做处理，各种类型数据按照一定的规则在空间上排列，而不是顺序的一个接一个的排放，这就是对齐。

内存对齐是由编译器做处理的，该类型占多大内存空间，偏移量是多少，整体的大小是多少，都是由编译器在编译期间就确定了。

通常编译器的默认对齐方式取决于系统架构和编译器设置，在大多数现代架构上，默认对齐方式是8字节（64位架构）或者4字节（32位架构）。

二、对齐原因

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。

2、性能原因

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。

三、对齐规则

1、结构体的第一个成员永远放在结构体的0偏移处。
2、从第二个成员开始，其开始偏移的位置，需要是对齐数的整数倍。对齐数为结构成员自身大小和 默认对齐数的最小值（每个编译器都有自己的默认对齐数）。

3、结构体的总大小必须是最大对齐数的整数倍。
4、如果嵌套了结构体，嵌套的结构体对齐到自己的最大对齐数的整数倍，结构体的整体大小就是所有最大对齐数的整数倍。

四、编译器默认的对齐方式

1、获取编译器默认的对齐方式

c++中可以通过alignof运算法来获取一个类型的对齐方式。alignof返回的是编译器在分配内存时对这个类型的内存对齐要求（单位是字节）。不过alignof是针对具体类型的，而不是针对编译器默认的对齐方式。

但是可以通过检查一个较大类型的对齐要求，比如一个自定义的结构体，它的大小会决定编译器默认的对齐方式。

struct TestStruct
{char a;int b;double c;
};qDebug() << alignof(TestStruct) << "bytes";  // 我本机是8

2、修改编译器的对齐方式

#pragma pack(n)  // n = 1, 2, 4, 8, 16 （成员之间最小的对齐字节数）

五、计算偏移量

可以通过自己计算偏移量，解析结构体数据（不定义结构体，但知道成员的顺序及类型）。

这篇关于C++ 内存对齐浅谈的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

---