C语言的结构体对齐问题总结

1. 结构体要进行类型合理排序和字节对齐。

如：

/*排序方式1*/
typedef struct
{
    uint8_t  a;
    int32_t c;
    uint8_t b;
    int32_t d;
}test_align_1;
/*排序方式2*/
typedef struct
{
    uint8_t a;
    uint8_t b;
    int32_t c;
    int32_t d;
}test_align_2;

使用编译器默认对齐方式，分别sizeof（结构体）第一种为16第二种为12。
填充默认值，保证结构体对齐：

typedef struct
{
    int32_t c;
    int32_t d;
    uint8_t a;
    uint8_t b;
    int8_t res[2];
}test_align_3;

2. 编译器默认按最长字节类型对齐

#pragma pack()
typedef struct
{
    int16_t  a;
    int8_t   b;
    int8_t   c;
    int32_t *e;
}test_align_4;

sizeof（结构体）结果是16，因为测试机是64位操作系统指针占8字节。

3. 编译器会记录最后一次#pragma pack(num)的结果

即使工程最后添加了#pragma pack()，仍然会按之前最近一次对齐方式运行，如果想确保使用编译器默认对齐方式可在结构体之前加上：#pragma pack()。具体的使用还有#pragma pack(push)和#pragma pack(pop)

4. 同一个文件是可以pack多次

如：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
/*一字节对齐*/
#pragma pack(1)
typedef struct
{
    uint8_t  a;
    int32_t c;
    uint8_t b;
    int32_t d;
}test_pack_5;
#pragma pack()
/*四字节对齐*/
#pragma pack(4)
typedef struct
{
    uint8_t  a;
    int32_t  c;
    uint8_t  b;
    int32_t  d;
}test_pack_6;
#pragma pack()
int main() {
    int aa = sizeof(test_pack_5);
    int bb = sizeof(test_pack_6);
    printf("%d,%d\n",aa,bb);
    return 0;
}

输出结果分别是10和16。

5. 由于对齐出现的错误

• 为了避免出错全部使用#pragma pack(1)经常是不可行的，pack在很多编辑器上对浮点型数据是无效的，这种无效并不是体现在sizeof结构体的空间大小，而是体现在float的的数据解析和赋值上。
• 对齐类出错往往出现在sizeof结构体计算内存偏移出错，出错点往往在浮点类型操作的位置,查看浮点数据的指针是否可以被4整除，来确定是否发生内存不对齐问题。
• 当结构体中存在float类型，无论是否使用了#pragma pack(1)，安全起见将结构体按四字节对齐。