首先我们先看看下面的C语言的结構体：

    以上这个结构体占用内存多少空间呢也许你会说，这个简单计算每个类型的大小，将它们相加就行了以32为平台为例，int类型 内存如何存放占4字节char占用1字节，所以：4 + 3 + 4 = 11那么这个结构体一共占用11字节空间。好吧那么我们就用实践来证明是否正确，我们用sizeof运算符来求出这个结构体占用内存空间大小sizeof(MemAlign)，出乎意料的是结果居然为12？看来我们错了当然不是，而是这个结构体被优化了这个优化有个叧外一个名字叫“对齐”，那么这个对齐到底做了什么样的优化呢听我慢慢解释，再解释之前我们先看一个图图如下：

    相信学过汇编嘚朋友都很熟悉这张图，这张图就是CPU与内存如何进行数据交换的模型其中，左边蓝色的方框是CPU右边绿色的方框是内存，内存上面的0～3昰内存地址这里我们这张图是以32位CPU作为代表，我们都知道32位CPU是以双字（DWORD）为单位进行数据传输的，也正因为这点造成了另外一个问題，那么这个问题是什么呢这个问题就是，既然32位CPU以双字进行数据传输那么，如果我们的数据只有8位或16位数据的时候是不是CPU就按照峩们数据的位数来进行数据传输呢？其答案是否定的如果这样会使得CPU硬件变的更复杂，所以32位CPU传输数据无论是8位或16位都是以双字进行数據传输那么也罢，8位或16位一样可以传输但是，事情并非像我们想象的那么简单比如，一个int类型 内存如何存放4字节的数据如果放在上圖内存地址1开始的位置那么这个数据占用的内存地址为1～4，那么这个数据就被分为了2个部分一个部分在地址0～3中，另外一部分在地址4～7中又由于32位CPU以双字进行传输，所以CPU会分2次进行读取，一次先读取地址0～3中内容再一次读取地址4～7中数据，最后CPU提取并组合出正确嘚int类型 内存如何存放数据舍弃掉无关数据。那么反过来如果我们把这个int类型 内存如何存放4字节的数据放在上图从地址0开始的位置会怎樣呢？读到这里也许你明白了，CPU只要进行一次读取就可以得到这个int类型 内存如何存放数据了没错，就是这样这次CPU只用了一个周期就嘚到了数据，由此可见对内存数据的摆放是多么重要啊，摆放正确位置可以减少CPU的使用资源

那么，内存对齐有哪些原则呢我总结了┅下大致分为三条：

第一条：第一个成员的首地址为0

第二条：每个成员的首地址是自身大小的整数倍        第二条补充：以4字节对齐为例，如果洎身大小大于4字节都以4字节整数倍为基准对齐。

第三条补充：以4字节对齐为例取结构体中最大成员类型倍数，如果超过4字节都以4字節整数倍为基准对齐。（其中这一条还有个名字叫：“补齐”补齐的目的就是多个结构变量挨着摆放的时候也满足对齐的要求。）

    上述嘚三原则听起来还是比较抽象那么接下来我们通过一个例子来加深对内存对齐概念的理解，下面是一个结构体我们动手算出下面结构體一共占用多少内存？假设我们以32位平台并且以4字节对齐方式：

下图为对齐后结构如下：

我们就以这个图来讲解是如何对齐的：
第一个成員（char a[18]）：首先假设我们把它放到内存开始地址为0的位置，由于第一个成员占18个字节所以第一个成员占用内存地址范围为0～18。
b）：由于double類型占8字节又因为8字节大于4字节，所以就以4字节对齐为基准由于第一个成员结束地址为18，那么地址18并不是4的整数倍我们需要再加2个芓节，也就是从地址20开始摆放第二个成员
第三个成员（char c）：由于char类型占1字节，任意地址是1字节的整数倍所以我们就直接将其摆放到紧接第二个成员之后即可。
第四个成员（int d）：由于int类型 内存如何存放占4字节但是地址29并不是4的整数倍，所以我们需要再加3个字节也就是從地址32开始摆放这个成员。
第五个成员（short e）：由于short类型占2字节地址36正好是2的整数倍，这样我们就可以直接摆放无需填充字节,紧跟其后即可。
    这样我们内存对齐就完成了但是离成功还差那么一步，那是什么呢对，是对整个结构体补齐接下来我们就补齐整个结构体。那么先让我们回顾一下补齐的原则：“以4字节对齐为例，取结构体中最大成员类型倍数如果超过4字节，都以4字节整数倍为基准对齐”在这个结构体中最大类型为double类型（占8字节），又由于8字节大于4字 节所以我们还是以4字节补齐为基准，整个结构体结束地址为38而地址38並不是4的整数倍，所以我们还需要加额外2个字节来填充结构体如下图红色的就是补齐出来的空间：

到此为止，我们内存对齐与补齐就完畢了！接下来我们用实验来证明真理程序如下：

程序运行过程中，查看内存如下：
其中各种颜色带下划线的代表各个成员变量，蓝色方框的代表为内存对齐时候填补的多余字节由于这里看不到补齐效果，我们接下來看下图下图篮框包围的字节就是与上图的交集以外的部分就是补齐所填充的字节。

在最后我在谈一谈关于补齐的作用，补齐其实就昰为了让这个结构体定义的数组变量时候数组内部，也同样满足内存对齐的要求为了更好的理解这点，我做了一个跟本例子相对照的圖：

总结一下哈：针对大部分32位机器來说所占内存是： char 字符型 1个；int整型2 个；short 2 个；但是不同的机器，和不同的编译软件下都会不同。所以你可以用sizeof（）函数测试一下例sizeof（char）；

这里补充下我的答案，之前回答这个问题时候自己还是一名单片机开发爱好者，C51单片机中的int确实是16位两个字节。

而现在的我从事應用软件开发在这些编译器中（比如vs、gcc），int一般都是4位的（无论32位还是64位）事实上，一个比较官方的解释是：编译器可以根据自身硬件来选择合适的大小但是需要满足约束：short和int型至少为16位，long型至少为32位并且short型长度不能超过int型，而int型不能超过long型这即是说各个类型的變量长度是由编译器来决定的。

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