1.結構體為什么要內存對齊(也叫字節對齊)：
其實我們都知道，結構體只是一些數據的集合，我們所說的結構體地址，其實就是結構體第一個元素的地址。這樣，如果結構體各個元素之間不存在內存對齊問題，他們都挨着排放的。對於32位機，32位編譯器(這是目前常見的環境，其他環境也會有內存對齊問題)，就很可能操作一個問題，就是當你想要去訪問結構體中的一個數據的時候，需要你操作兩次數據總線，因為這個數據卡在中間，如圖：
在上圖中，對於第2個short數據進行訪問的時候，在32位機器上就要操作兩次數據總線。這樣會非常影響數據讀寫的效率，所以就引入了內存對齊的
2.內存對齊的規則：
a.第一個成員起始於0偏移處
b.每個成員按其類型大小和指定對齊參數n中較小的一個進行對齊
c.結構體總長度必須為所有對齊參數的整數倍
d.對於數組，可以拆開看做n個數組元素
3.來幾個小例子，畫畫圖，有助於理解：
第一個例子，代碼如下：
#include <stdio.h> struct _tag_str1 { char a; int b; short c; }str1; struct _tag_str2 { char a; short c; int b; }str2; int main() { printf("sizeof str1 %d",sizeof(str1)); printf("sizeof str2 %d",sizeof(str2)); return 0; }
輸出的結果分別是：str1為12 str2為8，分析的過程如下圖：
看圖很自然就知道了str1為12個字節，str2為8個字節。
第二個例子，上面的那個例子有好多問題還沒有考慮到，比如說上面的那個例子在8字節對齊，和4字節對齊的情況都是一樣的。結構體中嵌套結構體的內存對齊怎么算，所以就有了這個例子，代碼如下：
#include <stdio.h> #pragma pack(8) //#pragma pack(4) struct S1 { short a; long b; }; struct S2 { char c; struct S1 d; double e; }; #pragma pack() int main() { struct S2 s2; printf("%d", sizeof(struct S1)); printf("%d", sizeof(struct S2)); printf("%d", (int)&(s2.d) - (int)&(s2.c)); return 0; }
我們分析下在4字節對齊的情況下輸出的是，S2是20，S1是8，分析如圖：
在4字節對齊的情況中，有一個問題值得注意：就是圖中畫1的地方。這里面本應short是可以上去的。但是對於結構體中的結構體一定要十分警惕，S1是一體的，short已經由於long進行了內存對齊，后面還空了兩個字節的內存，其實此時的short已經變成了4個字節了！！！即結構體不可拆，不管是多少字節對齊，他們都是一體的。所有的圈都變成了叉。所以說結構體只能往前篡位置，不能改變整體。
我們在分析一些8字節對齊的情況，如圖：
同樣，到這里又有一個字節對齊的原則要好好重申一下：就是以什么為對齊參數，首先我們要知道編譯器或者自己定義的是多少字節對齊的，這個數為n。然后我們要看這個結構體中的各個數據類型，找到所占字節數最大的類型，為m。如果n大於m，就以m為對齊參數，比如說一個4字節對齊的結構體中都是short，那這個結構體以什么為對齊參數，當然是2了，如果m大於n，就以n為對齊參數，比如說在4字節對齊的情況下的double類型。