一、什麼是對齊，以及為什麼要對齊：
1. 現代計算機中內存空間都是按照byte劃分的，從理論上講似乎對任何類型的變量的訪問可以從任何地址開始，但實際情況是在訪問特定變量的時候經常在特定的內存地址訪問，這就需要各類型數據按照一定的規則在空間上排列，而不是順序的一個接一個的排放，這就是對齊。
2. 對齊的作用和原因：各個硬件平台對存儲空間的處理上有很大的不同。一些平台對某些特定類型的數據只能從某些特定地址開始存取。其他平台可能沒有這種情況， 但是最常見的是如果不按照適合其平台的要求對數據存放進行對齊，會在存取效率上帶來損失。比如有些平台每次讀都是從偶地址開始，如果一個int型（假設為 32位）如果存放在偶地址開始的地方，那麼一個讀周期就可以讀出，而如果存放在奇地址開始的地方，就可能會需要2個讀周期，並對兩次讀出的結果的高低 字節進行拼湊才能得到該int數據。顯然在讀取效率上下降很多。這也是空間和時間的博弈。
二、對齊的實現
通常，我們寫程序的時候，不需要考慮對齊問題。編譯器會替我們選擇適合目標平台的對齊策略。當然，我們也可以通知給編譯器傳遞預編譯指令而改變對指定數據的對齊方法。
但是，正因為我們一般不需要關心這個問題，所以因為編輯器對數據存放做了對齊，而我們不了解的話，常常會對一些問題感到迷惑。最常見的就是struct數據結構的sizeof結果，出乎意料。為此，我們需要對對齊算法所了解。
相同的對齊方式下 ，結構體內部數據 定義的順序不同 ，結構體整體占據內存空間也 不同 ，如下：
設結構體如下定義：
struct A
{
};
結構體A中包含了4字節長度的int一個，1字節長度的char一個和2字節長度的short型數據一個。所以A用到的空間應該是7字節。但是因為編譯器要對數據成員在空間上進行對齊。所以使用sizeof(strcut A)值為 8 。
現在把該結構體調整成員變量的順序。
struct B
{
};
這時候同樣是總共7個字節的變量，但是sizeof(struct B)的值卻是 12 。
下面我們使用預編譯指令#progma pack (value)來告訴編譯器，使用我們指定的對齊值來取代缺省的。
#progma pack (2)
struct C
{
};
#progma pack ()
sizeof(struct C)值是 8 。
修改對齊值為1：
#progma pack (1)
struct D
{
};
#progma pack ()
sizeof(struct D)值為 7 。
對於char型數據，其自身對齊值為1，對於short型為2，對於int,float,double類型，其自身對齊值為4，單位字節。
這裡面有四個概念值：
1.數據類型自身的對齊值：就是上面交代的基本數據類型的自身對齊值。
2.指定對齊值：#progma pack (value)時的指定對齊值value。
3.結構體或者類的自身對齊值：其數據成員中自身對齊值最大的那個值。
4.數據成員、結構體和類的有效對齊值：自身對齊值和指定對齊值中小的那個值。
有了這些值，我們就可以很方便的來討論具體數據結構的成員和其自身的對齊方式。有效對齊值N是最終用來決定數據存放地址方式的值，最重要。有效對齊N，就是表示“對齊在N上”，也就是說該數據的"存放起始地址%N=0". 而數據結構中的數據變量都是按定義的先後順序來排放的。第一個數據變量的起始地址就是數據結構的起始地址。結構體的成員變量要對齊排放，結構體本身也要根據自身的有效對齊值圓整(就是結構體成員變量占用總長度需要是對結構體有效對齊值的整數倍，結合下面例子理解)。這樣就不能理解上面的幾個例子的值了。
例子分析：
分析例子B；
struct B
{
};
假設B從地址空間 0x0000 開始排放。該例子中沒有定義指定對齊值，在筆者環境下，該值 默認為4 。
第一個成員變量b的自身對齊值是 1 ，比指定或者默認指定對齊值 4 小，所以其有效對齊值為 1 ，所以其存放地址 0x0000 符合 0x0000%1=0 .
第二個成員變量a，其自身對齊值為 4 ，所以有效對齊值也為 4 ，所以只能存放在起始地址為 0x0004 到 0x0007 這四個連續的字節空間中，符合 0x0004%4=0 , 且緊靠第一個變量。
第三個變量c,自身對齊值為 2 ，所以有效對齊值也是 2 ，可以存放在 0x0008 到 0x0009 這兩個字節空間中，符合 0x0008%2=0 。所以從0x0000到0x0009存放的都是B內容。
再看數據結構 B的自身對齊值 為其變量中最大對齊值( 這裡是b ）所以就是4，所以結構體的有效對齊值也是4。根據結構體圓整的要求，0x0009到0x0000=10字節 ，（10＋2）％4＝0 。所以 0x0000A 到 0x000B 也為結構體B所占用。故B從0x0000到0x000B共有12個字節, sizeof(struct
B)=12 ;
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對齊方式（變量存放的起始地址相對於結構的起始地址的偏移量）
Char
偏移量必須為sizeof(char)即1的倍數
int
偏移量必須為sizeof(int)即4的倍數
float
偏移量必須為sizeof(float)即4的倍數
double
偏移量必須為sizeof(double)即8的倍數
Short
偏移量必須為sizeof(short)即2的倍數
各成員變量在存放的時候根據在結構中出現的順序依次申請空間，同時按照上面的對齊方式調整位置，空缺的字節VC會自動填充。同時VC為了確保結構的大小為結構的字節邊界數（即該結構中占用最大空間的類型所占用的字節數）的倍數，所以在為最後一個成員變量申請空間後，還會根據需要自動填充空缺的字節。
下面用前面的例子來說明VC到底怎麼樣來存放結構的。
struct MyStruct
{
double dda1;
char dda;
int type
}；struct MyStruct
{
char dda;
double dda1;
int type
}；struct MyStruct
{
char dda; //偏移量為0，滿足對齊方式，dda占用1個字節；
double dda1;//下一個可用的地址的偏移量為1，不是sizeof(double)=8
//的倍數，需要補足7個字節才能使偏移量變為8（滿足對齊
//方式），因此VC自動填充7個字節，dda1存放在偏移量為8
//的地址上，它占用8個字節。
int type； //下一個可用的地址的偏移量為16，是sizeof(int)=4的倍
//數，滿足int的對齊方式，所以不需要VC自動填充，type存
//放在偏移量為16的地址上，它占用4個字節。
}；//所有成員變量都分配了空間，空間總的大小為1+7+8+4=20，不是結構
//的節邊界數（即結構中占用最大空間的類型所占用的字節數sizeof
//(double)=8）的倍數，所以需要填充4個字節，以滿足結構的大小為
//sizeof(double)=8的倍數。所以該結構總的大小為：sizeof(MyStruc)為1+7+8+4+4=24。其中總的有7+4=11個字節是VC自動填充的，沒有放任何有意義的東西。
VC對結構的存儲的特殊處理確實提高CPU存儲變量的速度，但是有時候也帶來了一些麻煩，我們也屏蔽掉變量默認的對齊方式，自己可以設定變量的對齊方式。
VC 中提供了#pragma pack(n)來設定變量以n字節對齊方式。n字節對齊就是說變量存放的起始地址的偏移量有兩種情況：第一、如果n大於等於該變量所占用的字節數，那麼偏移量必須滿足默認的對齊方式，第二、如果n小於該變量的類型所占用的字節數，那麼偏移量為n的倍數，不用滿足默認的對齊方式。結構的總大小也有個約束條件，分下面兩種情況：如果n大於所有成員變量類型所占用的字節數，那麼結構的總大小必須為占用空間最大的變量占用的空間數的倍數；
否則必須為n的倍數。下面舉例說明其用法。
#pragma pack(push) //保存對齊狀態
#pragma pack(4)//設定為4字節對齊
struct test
{
char m1;
double m4;
int m3;
};
#pragma pack(pop)//恢復對齊狀態============================相關案例===========================
Intel、微軟等公司曾經出過一道類似的面試題：
#include#pragma pack(8) struct example1 { short a; long b; }; struct example2 { char c; example1 struct1; short e; }; #pragma pack() int main(int argc, char* argv[]) { example2 struct2; cout << sizeof(example1) << endl; cout << sizeof(example2) << endl; cout << (unsigned int)(&struct2.struct1) - (unsigned int)(&struct2) << endl; return 0; }
union A
{
int a[5];
char b;
double c;
};
struct B
{
int n;
A a;
char c[10];
}sizeof(B) = ?
答案：
union A:
{
int a[5]; //20
char b; //1
double c; //8
}我想的是union中變量共用內存，應以最長的為准，那就是20。可實際不然，sizeof(A)=24，
A中各變量的默認內存對齊方式，必須以最長的double 8字節對齊，故應該是sizeof(A)=24。
struct B
{
int n; // 4字節
A a; // 24字節
char c[10]; // 10字節
};
