1. 對(duì)齊的目的是什么？

• 提供訪問效率---放大對(duì)齊
• 壓縮存儲(chǔ)空間---緊湊對(duì)齊

2. 對(duì)齊的類型有哪些？

• 自然對(duì)齊 ：結(jié)構(gòu)體默認(rèn)按最大基礎(chǔ)類型成員的大小對(duì)齊（比如最大成員是int(4字節(jié))，就按 4 字節(jié)對(duì)齊）；
• 強(qiáng)制對(duì)齊 ：用__attribute__((aligned(n)))（GCC/Clang）或#pragma pack(n)（MSVC/GCC）指定對(duì)齊值n（必須是 2 的冪：1/2/4/8/16...）。

3. 對(duì)齊的規(guī)則是什么？

• 使用packed 或 #pragma pack(n) 時(shí)，影響結(jié)構(gòu)體對(duì)齊、大小和成員對(duì)齊。結(jié)構(gòu)體每個(gè)成員必須按自身大小和強(qiáng)制對(duì)齊值中的較小值對(duì)齊；
• 使用aligned(n) 時(shí)，只影響結(jié)構(gòu)體對(duì)齊和大小，不影響成員對(duì)齊；
• 使用aligned(n) 時(shí)，結(jié)構(gòu)體總大小必須是 max(最大成員對(duì)齊，aligned(n)) 的整數(shù)倍（不足則填充字節(jié))；
• 使用aligned(n) 時(shí)，結(jié)構(gòu)體對(duì)齊取 max(最大成員對(duì)齊，aligned(n)) 。

struct Test1 {
    char a; // 按min(1, 1)=1對(duì)齊，起始地址0
    short b; // 按min(2,1)=1對(duì)齊，起始地址1 
    int c; // 按min(4,1)=1對(duì)齊，起始地址3
} __attribute__((packed));

// Test1的起始地址對(duì)齊1字節(jié), 比如0，1，2...
// Test1的總大小是1的整數(shù)倍，等于7

struct Test2 {
    char a; // 按min(1, 8)=1對(duì)齊，起始地址0
    short b; // 按min(2,8)=2對(duì)齊，起始地址2
    int c; // 按min(4,8)=4對(duì)齊，起始地址4
} __attribute__((aligned(8)));

// Test2的起始地址對(duì)齊max(4,8)=8字節(jié)，比如0，8，16...
// Test2的總大小是8的整數(shù)倍，等于8

4. 對(duì)齊的方法有哪些？

5. 使用typedef定義的結(jié)構(gòu)體類型如何對(duì)齊？

typedef struct {
char a;
int  b;
} __attribute__((packed)) TestType;  // ? 正確：放在結(jié)構(gòu)體末尾

6. typedef結(jié)構(gòu)體類型定義的變量也會(huì)保持對(duì)齊嗎？

• 是的

// 1. typedef + packed：定義“緊湊對(duì)齊的結(jié)構(gòu)體類型”
  typedef struct {
  char a;    // 1
  int  b;    // 4
  } __attribute__((packed)) MyType;

// 2. 用這個(gè)別名定義變量
MyType data;

// 結(jié)果：
// sizeof(MyType) = 5 字節(jié)（1+4，無(wú)填充）
// data 這個(gè)變量，內(nèi)存布局也是緊湊無(wú)填充的

7. __attribute__((aligned(n)))對(duì)數(shù)組的影響

• 影響數(shù)組的起始地址對(duì)齊和 總大小 ，不影響數(shù)組元素對(duì)齊。

審核編輯 黃宇