关于struct结构体填充造成的字节数的问题

有如下的结构体的定义：

<span style="font-size:14px;">struct aa{
    char a;
    int b;
    float c;
    double d;
    char* pa;
    int* pb;
    short e;
};</span>

问题解析： 当内存中的值合理对其的时候， 很多机器能够高效的访问。 例如， 按字节寻址的32位机器中， 有两个字节的short型变量必须放在偶数地址上， 而4字节的int型变量， 必须放在4的整数倍地址上。 某些机器甚至根本不能访问没有对齐的地址。 所以必须要求所有的数据正确的对齐。 

为了解决上述问题， 我们要知道， 32位机器， 对于指针变量， 无论是char型还是int型， 指针变量存的都是地址， 都占用4bytes。

下面我们一步一步分析：

<span style="font-size:14px;">struct aa{
    char a;
};</span>

|

<span style="font-size:14px;">struct aa{
    char a;
    int b;
};</span>

<span style="font-size:14px;"><pre name="code" class="cpp">struct aa{
    char a;
    int b;
    float c;
};</span>

| - - -  | | | |   | | | | 

<span style="font-size:14px;">struct aa{
    char a;
    int b;
    float c;
    double d;
};</span>

 上述占用12 + 8个字节。 但是double要求地址offset从8的整数倍开始， 所以填充4个字节， 变成16， 变成8的倍数， 在存下double。 是 12 + 4  + 8 = 24 bytes:

(char)| - - - (int) | | | |  (float)| | | | - - - -   (double)| | | | | | | |

下面：

<span style="font-size:14px;">struct aa{
    char a;
    int b;
    float c;
    double d;
    char* pa;
};</span>

(char)| - - - (int) | | | |  (float)| | | | - - - -   (double)| | | | | | | | (char*) | | | |  - - - - 

<span style="font-size:14px;">struct aa{
    char a;
    int b;
    float c;
    double d;
    char* pa;
    int* pb;
};</span>

(char)| - - - (int) | | | |  (float)| | | | - - - -   (double)| | | | | | | | (char*) | | | |  (int*) | | | |

<span style="font-size:14px;"><pre name="code" class="cpp">struct aa{
    char a;
    int b;
    float c;
    double d;
    char* pa;
    int* pb;
    short e;
};</span>

(char)| - - - (int) | | | |  (float)| | | | - - - -   (double)| | | | | | | | (char*) | | | |  (int*) | | | | (short) | | - -  - - - -

也就是最后尾部还剩下6个bytes空着了。 试想

<span style="font-size:14px;"><pre name="code" class="cpp"><pre name="code" class="cpp">struct aa{
    char a;
    int b;
    float c;
    double d;
    char* pa;
    int* pb;
    short e;
    int f;
};</span>

(char)| - - - (int) | | | |  (float)| | | | - - - -   (double)| | | | | | | | (char*) | | | |  (int*) | | | | (short) | | - -  (int) | | | |

接下来， 如果再加一个short， 就变成了48了， 当然是啦：

<span style="font-size:14px;">struct aa{
    char a;
    int b;
    float c;
    double d;
    char* pa;
    int* pb;
    short e;
    int f;
    short g;
};</span>

编译器可能提供用于控制结构体的这种填充。 例如#pragma， 这样我们就可以屏蔽掉变量的对齐方式， 自己设定变量的对齐方式。 

例如编译器提供#pragma pack(n) 来设定变量以n字节对齐的方式。 n 字节的对齐方式指的是， 如果n 大于该变量所占的字节数， 那么偏移量必须满足默认的对齐方式， 如果n 小于变量类型所占的字节数， 那么偏移量必须为n的倍数。 

举例子如下：

<span style="font-size:14px;">#include <iostream>

using namespace std;

#pragma pack(push) // 保持对齐方式
#pragma pack(4) // 设定4字节对齐
struct aa{
    char a;
    int b;
    float c;
    double d;
    char* pa;
    int* pb;
    short e;
};
#pragma pack(pop) // 恢复对齐方式

int main() {

    cout << sizeof(aa) << endl;

    return 0;
}</span>

分析如下：

4 + 4 + 4 + 8 + 4 + 4 + 4 = 32.

如果我们设置1字节对齐：

<span style="font-size:14px;">#include <iostream>

using namespace std;

#pragma pack(push) // 保持对齐方式
#pragma pack(1) // 设定1字节对齐
struct aa{
    char a;
    int b;
    float c;
    double d;
    char* pa;
    int* pb;
    short e;
};
#pragma pack(pop) // 恢复对齐方式

int main() {

    cout << sizeof(aa) << endl;

    return 0;
}</span>

分析：

 1 + 4 + 4 + 8 + 4 + 4 + 2 = 27. 

okay。 完美解决。 

关于struct结构体填充造成的字节数的问题

原文：http://blog.csdn.net/a130737/article/details/44538917