内存对齐

让数据尽量按照一个寻址步长来存储，避免长存储，这叫内存对齐。

 

为什么要进行内存对齐，内存对齐是怎样的

先了解下地址线

地址线是用来传输地址信息用的。举个简单的例子：cpu在内存或硬盘里面寻找一个数据时，先通过地址线找到地址，然后再通过数据线将数据取出来。 如果有32根.就可以访问2^32B，也就是4GB,也就是说多一根地址线就是多了一个位，cpu是根据地址线来访问内存的，有多少根地址线就访问多少位的内存，每次访问都是如次，多了没用，多不起来，少了就造成浪费主频，以32位cpu和64位cpu为例：

 

CPU一次寻址的长度叫寻址步长，一次寻址步长长度为地址总线数（即一个指针占有的位），32位cpu就以四为寻址步长，64位cpu就以八为寻址步长，同理，n位cpu以n/8为寻址步长，

所以如果一个数据能存放在一个寻址步长内，那么一次访问就能获取这个数据的值，若是没有放在一个寻址步长内，那需要多次访问，并进行拼接才能获取数据。

ps：一个指针占的字节等于cpu位数除于一个字节的位数(8)，然后因为要最大限度利用cpu的计算能力，所以指针保存的地址的最大值必是cpu计算2∧n（n是位数）的最大值(这既是地址最大值也是地址的个数或者说是所有可能，所以其中已经包含了数值为零的地址，那么2的n次方为最大值，而不是2的n次方减一)，即cpu位数那么多的位的最大值。(这里地址都是指虚拟地址)

好处：

1.提高了寻址效率，能做到不遗漏字节，也不对某一字节重复寻址。

坏处

1.当一个数据不能填满一个寻址步长时，会留下空间，这些空间将被填充来达成内存对齐，就像棉花塞着，于是浪费了内存空间。

 

注意

1.内存对齐虽然和硬件有关，但是决定对齐方式的是编译器，编译时很多编译器会自动进行内存对齐，对于全局变量，GCC在 Debug 和 Release 模式下都会进行内存对齐，而VS只有在 Release 模式下才会进行对齐。而对于局部变量，GCC和VS都不会进行对齐，不管是Debug模式还是Release模式。。