struct的成员对齐
1.1 自然对界
struct 是一种复合数据类型，其构成元素既可以是基本数据类型（如 int、long、float 等）的变量，也可以是一些复合数据类型（如 array、struct、union 等）的数据单元。对于结构体，编译器会自动进行成员变量的对齐，以提高运算效率。缺省情况下，编译器为结构体的每个成员按其自然对界（natural alignment）条件分配空间。各个成员按照它们被声明的顺序在内存中顺序存储，第一个成员的地址和整个结构的地址相同
自然对界(natural alignment)即默认对齐方式，是指按结构体的成员中 size 最大的成员对齐。
例如：
struct naturalalign
{
char a;
short b;
char c;
};
在上述结构体中，size 最大的是 short，其长度为 2 字节，因而结构体中的 char 成员 a、c 都以 2 为单位对齐，sizeof(naturalalign)的结果等于 6；
1.2 指定对界
一般地，可以通过下面的方法来改变缺省的对界条件：
- 使用伪指令#pragma pack (n)，编译器将按照 n 个字节对齐
- 使用伪指令#pragma pack ()，取消自定义字节对齐方式
如果#pragma pack (n)中指定的 n 大于结构体中最大成员的 size，则其不起作用，结构体仍然按照 size 最大的成员进行对界
例如：
#pragma pack (n)
struct naturalalign
{
char a;
int b;
char c;
};
#pragma pack ()
当 n 为 4、8、16 时，其对齐方式均一样，sizeof(naturalalign)的结果都等于 12。而当 n 为 2时，其发挥了作用，使得 sizeof(naturalalign)的结果为 8。
__attribute__((aligned (n)))，让所作用的结构成员对齐在n字节自然边界上。如果结构中有成员的长度大于n，则
按照最大成员的长度来对齐
。
struct naturalalign
{
char sex;
int length;
char name[10];
}__attribute__((aligned (1)));
sizeof(naturalalign)的结果为20,int为4字节大于1，按4字节对齐所以就是4+4+12
__attribute__ ((packed))，取消结构在编译过程中的优化对齐，按照实际占用字节数进行对齐
struct naturalalign
{
char sex;
int length;
}__attribute__((packed));
sizeof(naturalalign)的结果为8
struct naturalalign
{
int length;
char sex;
}__attribute__((packed));
sizeof(naturalalign)的结果为5
具体为啥结果是5和8可参考这位博主的解释：https://blog.csdn.net/u010552731/article/details/47404037
简要解释：
先让我们看四个重要的基本概念：
-
1.数据类型自身的对齐值：
对于char型数据，其自身对齐值为1，对于short型为2，对于int,float类型，其自身对齐值为4，单位字节,double自身对齐值为8 -
2.结构体或者类的自身对齐值：其成员中自身对齐值最大的那个值。
-
3.指定对齐值：#pragma pack (value)时的指定对齐值value。
-
4.数据成员、结构体和类的有效对齐值：自身对齐值和指定对齐值中小的那个值。
有了这些值，我们就可以很方便的来讨论具体数据结构的成员和其自身的对齐方式。有效对齐值N是最终用来决定数据存放地址方式的值，最重要。有效对齐N，就是 表示“对齐在N上”，也就是说该数据的”存放起始地址%N=0″.而数据结构中的数据变量都是按定义的先后顺序来排放的。第一个数据变量的起始地址就是数 据结构的起始地址。结构体的成员变量要对齐排放，结构体本身也要根据自身的有效对齐值圆整(就是结构体成员变量占用总长度需要是对结构体有效对齐值的整数 倍，结合下面例子理解)。这样就不难理解上面的几个例子的值。
C 和 C++间 struct 的深层区别
在 C++语言中 struct 具有了“类” 的功能，其与关键字 class 的区别在于 struct 中成员变量和函数的默认访问权限为 public，而 class 的为 private
例如，定义 struct 类和 class 类：
struct structA
{
char a;
…
}
class classB
{
char a;
…
}
则：
structA a;
a.a = ‘a’; //访问 public 成员，合法
classB b;
b.a = ‘a’; //访问 private 成员，不合法
C++中的 struct 保持了对 C 中 struct 的全面兼容下面的操作是合法的：
//定义 struct
struct structA
{
char a;
char b;
int c;
};7
structA a = {‘a’ , ‘a’ ,1}; // 定义时直接赋初值
即 struct 可以在定义的时候直接以{ }对其成员变量赋初值，而 class 则不能