【c语言】字节对齐

字节对齐在C语言内存管理扮演关键的角色，之前对这一概念有些模糊，最近发现在汇编角度去看这一概念，可能更容易一些

1.什么是字节对齐?

对于现代计算机而言，当内存中需要被读写的数据，其所在地址满足“自然对齐”时，CPU 通常 能够以最高的效率进行数据操作。而所谓自然对齐，是指被操作数据的所在地址为该数据大小 的整数倍。

2.为什么要进行字节对齐？

首先，对于处理器架构而言，访问数据时通常是根据不同数据类型访问特定的内存地址，处理器更擅长处理最低有效位字节(lsb)为数据大小整数倍的内存块，这样可以大大提高内存的访问效率。

其实，目前处理器对非对齐数据访问性能消耗已经微不足道，字节对齐更需要注意的场景反而是在不同设备通信过程中。因为在不同的处理器架构中默认字节对齐大小可能不一致，这就导致同一组数据，在不同机器之间传输时，解析存在问题从而导致数据访问错误。

2.如何对齐？

如果在浏览器搜索字节对齐这一概念，通常作者会给出以下几个结论：C/C++ struct union 对齐方式与#pragma pack()宏定义

• 数据类型自身的对齐值：char-1\short-2\int-4...

• 指定对齐值：#pragma pack(x)预处理指令, x为对齐值，记得使用#pragma pack()结束

• 结构体或者类的自身对齐值：成员中长度最大值

• 上面情况都存在时，对齐值为指定对齐值与自身对齐值中的最小值

3.从汇编角度看字节对齐

如果按照传统str(这里是结构体变量名有些歧义😁)结构体内存空间大小为：1+4+3=7Bytes。

而真实大小为填充过的12Bytes，从右边可以看出，rbp寄存器存放栈帧开始处的高地址，栈空间中地址从高地址向低地址增长，字符a存放在rbp-12地址处，填充三字节，占4字节；整形b存放在rbp-8地址处，占4字节；短整型c存放在rbp-4地址处，同样填充2字节空白，占用4字节。

实际共占4+4+4=12Bytes。

参考：深入 C 语言和程序运行原理