在C語言程序開發(fā)中，有時有經驗的程序員會提起“內存對齊”一詞，事實上，這也是C語言中結構體的 size 不等于它所有成員 size 之和的原因（C語言中的結構體的size，并不等于它所有成員size之和，為什么？），那么，C語言程序為什么要“內存對齊”呢？

為什么要“內存對齊”？

因此，對于C語言程序中的一些數(shù)據(jù)而言，進行“內存對齊”至少有以下幾點好處：

CPU 總是以字大小訪問數(shù)據(jù)

假設在C語言程序開發(fā)中，我們在內存里定義了下面這樣的數(shù)據(jù)結構：

struct mystruct { char c; // one byte int i; // four bytes short s; // two bytes}

在 32 位處理器上，上述數(shù)據(jù)結構可能會被按照下圖這樣排列（即所謂的“內存對齊”）：

此時，處理器訪問結構體 mystruct 的任意一個成員都只需一次訪問。如果沒有內存對齊，mystruct 的各個成員在內存中緊密排列，如下圖：

此時，如果處理器需要從 0x05 處讀取 16 位數(shù)據(jù)，處理器將不得不從 0x04 處讀取一個字（這里等于 4 字節(jié)），然后左移一個字節(jié)，將結果放入 16 位寄存器中。

如果處理器需要從 0x01 處讀取 32 位數(shù)據(jù)，效率就降低至少 2 倍了：處理器不得不從 0x00 處讀取一個字，并且左移一個字節(jié)，然后從 0x04 處再讀取一個字，并且右移 3 個字節(jié)，最終使用 OR 位運算將兩次讀取結果拼接，才能達成目的。

空間

，如果體系架構可以確定 2 個 LSB 總是 0（例如 32 位機器），那么它可以訪問 4 倍多的內存（2 個位能夠表示 4 個不同狀態(tài)）。從一個地址中去掉 2 個 LSB，將得到 4 字節(jié)的內存對齊，或者說“跨距”，因為地址每增加一，它就有效的增加 bit 2，而不是 bit 0。（鑒于低 2 位總是 00）

這甚至會影響系統(tǒng)的物理設計：如果地址總線的需要少 2 位，CPU 上的管腳就可以少 2 個。

點個贊再走吧

歡迎在評論區(qū)一起討論，質疑。文章都是手打原創(chuàng)，每天最淺顯的介紹C語言、linux等嵌入式開發(fā)，喜歡我的文章就關注一波吧，可以看到最新更新和之前的文章哦。

本文標題：有經驗的C語言程序常說的“內存對齊”，原因究竟是什么？
分享地址：http://www.rwnh.cn/news38/101488.html

成都網站建設公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供網站導航、移動網站建設、關鍵詞優(yōu)化、建站公司、ChatGPT、App設計

廣告

聲明：本網站發(fā)布的內容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉載內容為主，如果涉及侵權請盡快告知，我們將會在第一時間刪除。文章觀點不代表本網站立場，如需處理請聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內容未經允許不得轉載，或轉載時需注明來源： 創(chuàng)新互聯(lián)