struct的内存对齐原则（含有位域情况）

hedaihong 2021-08-21 原文

前提：没有pragma pack宏

【1】数据成员对齐规则：结构（struct或联合union）的数据成员，第一个数据成员放在offset为0的地方，以后每个数据成员存储的起始位置要从该成员（正在放的这个变量）大小的整数倍开始（比如int在32位机为４字节，则要从4的整数倍地址开始存储）。

——（注意：数组只按照类型大小，不是数组大小）——

【2】结构体作为成员：如果一个结构里有某些结构体成员，则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储。（struct a里存有struct b，b里有char，int，double等元素，那b应该从8的整数倍开始存储。）

【3】收尾工作：结构体的总大小，也就是sizeof的结果，必须是其内部最大成员的整数倍，不足的要补齐。

使用位域的主要目的是压缩存储，C99规定int、unsigned int和bool可以作为位域类型，但编译器几乎都对此作了扩展，允许其它类型类型的存在。

例如

struct node{

char onStatus:1;

char offStatus:1;

char allNums:6;

}

其大致规则为：
【1】如果相邻位域字段的类型相同，且其位宽之和小于这个类型的sizeof大小，则后面的字段将紧邻前一个字段存储，直到不能容纳为止；
【2】如果相邻位域字段的类型相同，但其位宽之和大于类型的sizeof大小，则后面的字段将从新的存储单元开始，其偏移量为其类型大小的整数倍；
【3】如果相邻的位域字段的类型不同，则各编译器的具体实现有差异，VC6采取不压缩方式，Dev-C++采取压缩方式；
【4】如果位域字段之间穿插着非位域字段，则不进行压缩；
【5】整个结构体的总大小为最宽基本类型成员大小的整数倍。