为什么具有短成员的 C 结构体的大小并不总是成员大小的倍数？

理解 C 结构体中的内存对齐

内存对齐是 C 编程中的一个重要概念，因为它影响数据在内存中的存储方式和由处理器访问。在结构体上下文中，内存对齐决定了结构体的各个成员在内存中的布局方式。

考虑以下结构体：

<code class="c">typedef struct {
    unsigned short v1;
    unsigned short v2;
    unsigned short v3;
} myStruct;</code>

在内存对齐的 32 位机器上通常设置为 4 字节，人们预计该结构的总大小为 8 字节。但是，sizeof(myStruct) 运算符仅返回 6 个字节。

之所以会出现差异，是因为结构体的每个成员都是无符号短整型，其大小为 2 个字节。由于所有成员的大小相同，因此它们之间不会插入任何填充。结果，该结构体在内存中占用了 6 个字节。

现在，让我们修改该结构体：

<code class="c">typedef struct {
    unsigned short v1;
    unsigned short v2;
    unsigned short v3;
    int i;
} myStruct;</code>

在这种情况下，存在一个 int 成员，其大小为4 个字节，更改结构体的内存对齐方式。 int 成员必须在 4 字节边界上对齐。由于它前面有 6 个字节，因此在 v3 和 i 之间插入 2 个字节的填充。这使得结构体的总大小达到 12 个字节，由 sizeof(myStruct) 确认。

总之，C 结构体中的内存对齐可确保成员在内存中正确对齐，以优化处理器性能并减少内存使用。类型仅与与类型本身一样大的边界对齐。当引入更大的类型时，它会设置整个结构的对齐方式，可能会引入填充来保持所需的对齐方式。

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