字节对齐

不同系统下C语言类型长度

大部分64位Unix, Linux 使用的都是LP64模型，32位Linux使用ILP32模型，64位Windows使用LLP64模型。

LP64即 long、pointer 为64位，ILP64即 int、long、pointer为64位，ILP32 即 int、long、pointer为32位，LLP64即 long long、pointer为64位。

字节对齐

字节对齐的细节和具体编译器实现相关，对于标准数据类型，其地址只需要为其长度的整数倍。其他数据类型，数组按照基本数据类型对齐，union按照其包含长度最大的数据类型对齐，当数据类型为结构体时，一般而言满足三个准则：

• 结构体变量的首地址能够被其最宽基本类型成员的大小所整除
• 结构体每个成员对于结构体首地址的偏移量都是成员大小的整数值，如有需要，编译器会在成员之间加上填充字节
• 结构体的总大小为结构体最宽基本类型成员大小的整数倍。如有需要，编译器会在最末一个成员之后加上填充字节。

一个例子，定义如下的一个结构体

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struct Test
{
    int a_int;
    double b_double;
    float c_float;
}

输出结构体的大小，每一个成员的地址，结果如下：

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size of int: 4
size of double: 8
size of float: 4
size of Test: 24
test.a_int:    0x61ff08
test.b_double: 0x61ff10
test.c_float:  0x61ff18

可以看出，int 和 double 的地址相差了8个字节，而为了使得结构体的大小为最宽成员大小的整数倍，编译器在float后面添加了4个字节。

当修改结构体为如下格式时：

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struct Test2
{
    int a_int;
    float c_float;
    double b_double;
}

结构体对应的大小及地址如下：

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size of Test2: 16
Test2.a_int: 0x61ff10
Test2.c_float: 0x61ff14
Test2.b_double: 0x61ff18

可以看出，编译器没有添加填充字节，结构体的大小等于三个成员大小之和。

字节对齐的原因

保证CPU访问数据的效率。如果一个处理器每次能从存储器中读取8个字节，当一个double类型的数据地址为8的倍数时，就可以保证每次都能读取出这个double。否则，需要执行多次存储器访问，因为对象可能被分放在两个8字节存储块中。

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