關于字節對齊

• • 前言
  • 意義
  • 自定義字節對齊
  • • 存儲空間
    • 內存讀取效率
    • 平臺適應性
  • 結論

前言

計算機中的內存空間大小是以字節（byte）為基本單位劃分的，從理論上講似乎對任何類型的變量的訪問可以從任何地址開始，而計算機并非逐字節大小讀寫內存，而是以2,4,或8的倍數的字節塊來讀寫內存，則特定類型變量的時候經常需要在特定的內存地址訪問，這就需要各種類型數據按照一定的規則在空間上排列，這就是對齊。

意義

實際上編程中，字節對齊的工作一般由編譯器來自動實現了，我們可以不用刻意進行字節的對齊，但是如果對于系統性能有較高的要求時，字節對齊也是一個需要考慮的優化方向。下面基于結構體的字節對齊，以存儲空間、內存讀取效率、平臺適應性三個方面進行介紹。

自定義字節對齊

#pragma pack (n) //編譯器將按照n個字節對齊。 .... #pragma pack（） //取消自定義字節對齊方式。

存儲空間

如下代碼：

typedef struct {char a;short b;int c;int d;}inputInfo;typedef struct {char a;int b;short c;int d; }inputInfo1;

以上兩個結構體占用空間分別為12與16，可以看到雖然都是相同數據變量，不同的排列順序會有不同的影響，這是編譯器自動進行的字節填充造成的，因此合理安排變量位置可以節省不少的內存占用空間。

內存讀取效率

由上圖可知，在沒有字節對齊的情況下，變量b是通過兩次才被真正讀取到，讀取數據總共用了3次，而字節對齊后只用了2次，因此可以提高內存的讀取效率，只不過是在犧牲內存空間的條件下。

平臺適應性

由于不同平臺在對存儲空間的處理上有很大的不同，因此，同樣的結構在不同平臺的對齊方式有所不同，若沒有字節對齊，輕則只是影響內存的執行效率，重則會造成程序出現錯誤。因此我們一般可以選擇兩種處理方法：

一字節對齊（內存占用最小，但執行效率最低）

根據平臺要求自己定義字節填充（自己均衡內存空間占用與執行效率）

結論

一般要求結構體成員合理安排位置，其基本的原則就是把結構中的變量按照類型大小從小到大聲明，以節省空間

跨平臺數據結構可考慮1字節對齊，節省空間但影響訪問效率

人為地進行字節填充，可以提高訪問效率，但犧牲一定的內存空間

當需要最大程度的內存訪問效率時，可以選擇最大內存數據類型的倍數進行字節對齊

總結

以上是生活随笔為你收集整理的关于字节对齐的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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