后彼 发表于 5 天前

【C/C++】5.字节对齐和字节填充

字节对齐(alignment)和字节填充(padding)是优化内存访问效率和确保数据结构正确存储的重要机制。
了解字节对齐和填充的原理可以帮助我们更好地设计数据结构,并且减少因不合理的内存布局引起的性能问题或程序错误。
1. 字节对齐(Alignment)

字节对齐是指在内存中存储数据时,将数据放置在满足其大小的倍数地址上。例如,一个4字节的int通常需要放在4字节对齐的地址(如0x00、0x04、0x08等)上。这是因为计算机内存是按照特定字节数访问的,对齐可以提高CPU访问内存的速度。
对齐规则通常为:

[*]数据类型的对齐要求是其自身大小的倍数(例如int类型通常4字节,需要4字节对齐)。
[*]结构体的总对齐是其中最大成员的对齐大小。
2. 字节填充(Padding)

为了实现对齐,编译器在结构体或类成员之间添加一些空闲字节(填充字节),确保每个成员都位于合适的地址上。填充会影响结构体的大小,使其可能比成员的总大小还大。了解字节填充有助于优化结构体设计,减少内存浪费。
示例代码

#includestruct Example {   char a; // 1字节   int b; // 4字节   short c; // 2字节 };  /* 在字节对齐要求下,编译器会插入填充字节,使int b和short c在对齐的地址上。 */ int main() {   std::cout
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