C 結構中的記憶體對齊

使用 C 結構時，理解記憶體對齊至關重要。記憶體對齊是指將資料在記憶體中放置在特定的邊界處。在 32 位元機器上，記憶體通常按 4 位元組邊界對齊。

結構的記憶體對齊

考慮以下結構：

typedef struct {
    unsigned short v1;
    unsigned short v2;
    unsigned short v3;
} myStruct;

每個無符號short佔用2個位元組。理論上，myStruct的大小應該是2 * 3 = 6位元組。然而，記憶體對齊可能會影響實際大小。

在這種情況下，myStruct 與 2 位元組邊界對齊，因為最大的資料成員是 unsigned Short，即 2 位元組。因此，成員之間不需要填充，myStruct 的大小仍為 6 個位元組。

結構的填充

現在考慮這個修改後的結構：

typedef struct {
    unsigned short v1;
    unsigned short v2;
    unsigned short v3;
    int i;
} myStruct;

新增 int 成員會改變結構的大小和對齊方式。 int 為 4 個位元組，因此 myStruct 的對齊方式向上捨入為 4 個位元組。

為了正確對齊，在 v3 和 i 之間插入 2 個位元組的填充。這導致 myStruct 的總大小為 6 2 4 = 12 個位元組。

結論

記憶體對齊可確保資料有效地放置在記憶體中。對齊要求基於結構內最大資料成員的大小。了解這些原則對於優化記憶體使用和保持程式碼效率至關重要。