為什麼具有短成員的 C 結構體的大小並不總是成員大小的倍數？

理解C 結構體中的記憶體對齊

記憶體對齊是C 程式設計中的重要概念，因為它會影響資料在記憶體中的儲存方式和由處理器存取。在結構體上下文中，記憶體對齊決定了結構體的各個成員在記憶體中的佈局方式。

考慮以下結構體：

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

在記憶體對齊的 32 位元機器上通常設定為 4 位元組，人們預期該結構的總大小為 8 位元組。但是，sizeof(myStruct) 運算子僅傳回 6 個位元組。

之所以會出現差異，是因為結構體的每個成員都是無符號短整型，其大小為 2 個位元組。由於所有成員的大小相同，因此它們之間不會插入任何填充。結果，該結構體在記憶體中佔用了 6 個位元組。

現在，讓我們修改該結構體：

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

在這種情況下，存在一個int 成員，其大小為4 個位元組，更改結構體的記憶體對齊方式。 int 成員必須在 4 位元組邊界上對齊。由於它前面有 6 個字節，因此在 v3 和 i 之間插入 2 個位元組的填充。這使得結構體的總大小達到 12 個位元組，由 sizeof(myStruct) 確認。

總之，C 結構體中的記憶體對齊可確保成員在記憶體中正確對齊，以優化處理器效能並減少記憶體使用。類型僅與與類型本身一樣大的邊界對齊。當引入更大的類型時，它會設定整個結構的對齊方式，可能會引入填充來保持所需的對齊方式。

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