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字节对齐原因详解
一.为什么要内存对齐?
现代计算机中内存空间都是按照byte划分的，从理论上讲，似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始，但实际情况是在访问特定类型变量的时候，经常在特定的内存地址访问，这就需要各种类型数据按照一定的规则在空间上排列，而不是顺序的一个接一个的排放，这就是对齐。
对齐的作用和原因：各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。比如有些架构的CPU在访问 一个没有进行对齐的变量的时候会发生错误,那么在这种架构下编程必须保证字节对齐.其他平台可能没有这种情况，但是最常见的是如果不按照适合其平台要求对 数据存放进行对齐，会在存取效率上带来损失。比如有些平台每次读都是从偶地址开始，如果一个int型（假设为32位系统）如果存放在偶地址开始的地方，那么一个读周期就可以读出这32bit，而如果存放在奇地址开始的地方，就需要2个读周期，并对两次读出的结果的高低字节进行拼凑才能得到该32bit数据。显然在读取效率上下降很多。
①数据类型自身的对齐值：对于char型数据，其自身对齐值为1，对于short型为2，对于int,float,double类型，其自身对齐值为4，单位:字节。②结构体或者类的自身对齐值：按照其成员中自身对齐值最大的那个值。③指定对齐值：#pragma pack (value)时的指定对齐值value。④数据成员、结构体和类的有效对齐值：自身对齐值和指定对齐值中小的那个值。结构体的总大小，也就是sizeof的结果，必须是其内部最大成员的整数倍，不足的要补齐。
三.字节对齐对程序的影响:
先让我们看几个例子吧(32bit,x86环境,gcc编译器):
例1 设结构体如下定义：
struct A
{
int a;
char b;
short c;
};
struct B
{
char b;
int a;
short c;
};
char:1(有符号无符号同)
short:2(有符号无符号同)int:4(有符号无符号同)long:4(有符号无符号同)float:4 double:8
那么上面两个结构大小如何呢?
“成员对齐有一个重要的条件,即每个成员按自己的方式对齐.其对齐的规则是,每个成员按其类型的对齐参数(通常是这个类型的大小)和指定对齐参数(这里默认是8字节)中较小的一个对齐.并且结构的长度必须为所用过的所有对齐参数的整数倍,不够就补空字节.”(引用)
S1中,成员a是1字节，默认按1字节对齐，指定对齐参数为8,这两个值中取1,a按1字节对齐;成员b是4个字节,默认按4字节对齐,这时就按4字节对齐,所以sizeof(S1)应该为8;S2 中,c和S1中的a一样,按1字节对齐,而d 是个结构,它是8个字节,它按什么对齐呢?对于结构来说,它的默认对齐方式，就是它的所有成员使用的对齐参数中最大的一个,S1的就是4.所以,成员d就是按4字节对齐.成员e是8个字节,默认按8字节对齐,和指定的一样,所以要对齐到8字节的边界上,这时, 已经使用了12个字节了,所以又添加了4个字节的空,从第16个字节开始放置成员e.这时,长度为24,已经可以被8(成员e按8字节对齐)整除.这样, 一共使用了24个字节.