内存对齐
在我们的程序中，数据结构还有变量等等都需要占有内存，在很多系统中，它都要求内存分配的时候要对齐，这样做的好处就是可以提高访问内存的速度。
内存对齐原因：
处理器读写数据，并不是以字节为单位，而是以块(2,4,8,16字节)为单位进行的。如果不进行对齐，那么本来只需要一次进行的访问，可能需要好几次才能完成，并且还要进行额外的merger或者数据分离。导致效率低下。更严重地，会因为cpu不允许访问unaligned address，就会报错，或者打开调试器或者dump core，比如sun sparc solaris绝对不会容忍你访问unaligned address，都会以一个core结束你的程序的执行。所以一般编译器都会在编译时做相应的优化以保证程序运行时所有数据都是存储在'aligned address'上的，这就是内存对齐的由来。 我们先来看一段简单的程序： 程序一
#include <iostream> using namespace std; struct X1 { int i;//4个字节 char c1;//1个字节 char c2;//1个字节 }; struct X2 { char c1;//1个字节 int i;//4个字节 char c2;//1个字节 }; struct X3 { char c1;//1个字节 char c2;//1个字节 int i;//4个字节 }; int main() { cout<<"long "<<sizeof(long)<<"\n"; cout<<"float "<<sizeof(float)<<"\n"; cout<<"int "<<sizeof(int)<<"\n"; cout<<"char "<<sizeof(char)<<"\n"; X1 x1; X2 x2; X3 x3; cout<<"x1 的大小 "<<sizeof(x1)<<"\n"; cout<<"x2 的大小 "<<sizeof(x2)<<"\n"; cout<<"x3 的大小 "<<sizeof(x3)<<"\n"; system("pause"); return 0; }
这段程序的功能很简单，就是定义了三个结构X1,X2,X3,这三个结构的主要区别就是内存数据摆放的顺序，其他都是一样的，另外程序输入了几种基本类型所占用的字节数，以及我们这里的三个结构所占用的字节数。 这段程序的运行结果为：
1 long 4 2 float 4 3 int 4 4 char 1 5 x1 的大小 8 6 x2 的大小 12 7 x3 的大小 8
结果的前面四行没有什么问题，但是我们在最后三行就可以看到三个结构占用的空间大小不一样，造成这个原因就是内部数据的摆放顺序，怎么会这样呢？ 下面就是我们需要讲的内存对齐了。 内存是一个连续的块，我们可以用下面的图来表示, 它是以4个字节对一个对齐单位的： 图一
让我们看看三个结构在内存中的布局： 首先是 X1，如下图所示
补充：若X1如下
struct X1 { int i;//4个字节 char c1;//1个字节 char c2;//1个字节 short m;//2个字节 };
如果，加上2字节的short，仍然为8字节，刚好用完两块。 再次看看X2，如图所示
X2中第一个类型是Char类型，它占用一个字节，所以它首先排在第一组块的第一个格子里面，第二个是Int类型，它占用4个字节，第一组块已经用掉一格，还剩3格，肯定是无法放下第二Int类型的，因为要考虑到对齐，所以不得不把它放到第二个组块，第三个类型是Char类型，跟第一个类似。所因为有内存分块对齐，我们的内存就不是8个格子了，而是12个了。
补充：若X2如下
struct X2 { char c1;//1个字节 short i;//2个字节 char c2;//1个字节 };
则X2为6字节，整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。
再看看X3，如下图所示：
关于X3的说明其实跟X1是类似的，只不过它把两个1个字节的放到了前面，相信看了前面两种情况的说明这里也是很容易理解的。