内存对齐-结构总大小是结构对齐的倍数，而不是处理大小

Question

在上一篇文章中，我明白了为什么我们必须对等于最大属性大小的结构进行对齐。

现在，我想知道为什么，一旦我们选择了这种对齐方式，我们必须进行填充，以便总结构大小是结构对齐而不是处理器字大小的倍数。

这里是一个例子：

#include <stdio.h>

// Alignment requirements
// (typical 32 bit machine)

// char         1 byte
// short int    2 bytes
// int          4 bytes
// double       8 bytes

typedef struct structc_tag
{
   char        c;
   double      d;
   int         s;
} structc_t;

int main()
{
   printf("sizeof(structd_t) = %d\n", sizeof(structd_t));

   return 0;
}

我们可以认为 structd_t 的大小等于 20 个字节：

   char        c;
   char Padding1[7]
   double      d;
   int         s;

因为我们采用了等于 8 (double d) 的结构对齐方式。

但实际上，总大小等于 24，因为 20 不是 8 的倍数，我们必须在 "int s" (char Padding2[4]) 之后进行填充。

如果我采用结构数组，则每个结构的第一个元素对于 32 位处理器（0、20、40）来说都是很好的地址，因为 20、40 ... 是 4 的倍数（处理字长）。

那么为什么我必须为 8 的倍数（结构对齐）进行填充，即本例中的 24 字节，而不是 20 字节（这为 32 位处理器提供了良好的地址（字长 = 4字节) : 0, 20, 40 ... ?

感谢您的帮助

Answer 1

考虑struct_t array[n]。结构的大小是否为 20（不是 8 的倍数），第二个元素以 4 字节边界对齐。

澄清一下：让array[0] 位于地址0。如果结构体的大小为20，则array[1] 开始于地址20，而d 位于地址28，这对于double 来说不是正确的对齐方式。