**内存对齐是指数据在内存中的存放地址必须是某个数（通常是2的幂次方，如4、8、16字节）的整数倍。** 为什么需要内存对齐？ **1. 硬件访问效率** - CPU 从内存读取数据是按"字长"（如64位机器是8字节）一块一块读的 - 如果数据跨边界存放，CPU可能需要读两次才能拿到完整数据 - 对齐后一次读取就能搞定，效率更高 **2. 某些平台强制要求** - 部分CPU（如ARM、SPARC）访问未对齐数据会直接报错或性能暴跌 - x86/x64 宽容一些，但未对齐访问仍然慢 举个例子 假设有一个结构体： ```c struct Example { char a; // 1字节 int b; // 4字节 char c; // 1字节 }; ``` 没有对齐时（理想化）：1 + 4 + 1 = 6字节 实际对齐后： ``` | a | padding | b | c | padding | 1 3 4 1 3 ``` 总共12字节。b 需要从4的倍数地址开始，所以 a 后面补了3字节；整个结构体大小也要是最大成员对齐值（4）的倍数，所以 c 后面也补了3字节。 ``` // 未对齐：int在地址0x01 // CPU需要读取两次：先读0x00-0x03，再读0x04-0x07，然后拼凑 // 对齐后：int在地址0x04 // CPU一次就能读取0x04-0x07 ``` **常见对齐规则** ``` 数据类型 32位系统 64位系统 char 1字节 1字节 short 2字节 2字节 int/float 4字节 4字节 long/double/指针 4字节 8字节 ``` 实际影响 - 结构体大小变大 — padding 浪费了空间 - 数组访问更高效 — 元素对齐，CPU读取更快 - 跨平台移植 — 不同平台对齐规则不同，同样的结构体大小可能不一样 如何控制？ ```c #pragma pack(1) // 按1字节对齐，取消padding struct Example { char a; int b; char c; }; #pragma pack() // 恢复默认对齐 // 此时 sizeof(Example) = 6 ``` 或者用 `__attribute__((packed))`（GCC）。 简单说：内存对齐就是用空间换时间，让CPU读数据更快更省事。