go 内存对齐

Posted 2021-02-21 jun10ng

go 内存对齐

前言

学过操作系统的人知道，OS为了CPU读取方便会一次性读取一块的单位，这个块的开大小又称为内存访问粒度。

在64位系统中，这个粒度为8，也就是一次性读取8个字节。

unsafe.Sizeof()  //返回传入参数的大小
unsafe.Alignof() //返回对齐参数

对齐规则

1. 结构体的成员变量，第一个成员变量的偏移量为 0。往后的每个成员变量的对齐值必须为编译器默认对齐长度（#pragma pack(n)）或当前成员变量类型的长度（unsafe.Sizeof），取最小值作为当前类型的对齐值。其偏移量必须为对齐值的整数倍

2. 结构体本身，对齐值必须为8的最小整数倍。

结合以上两点，可得知若编译器默认对齐长度（#pragma pack(n)）超过结构体内成员变量的类型最大长度时，默认对齐长度是没有任何意义的

操作

我们先来看下两个结构体，他们的成员是相同的，但是排列顺序不一样。这些成员的大小加起来都是15字节。

type q1 struct {
	a bool   //1
	b int32   //4
	c int8   //1
	d int64  //8
	e byte   //1
}

type q2 struct {
	e byte  //1
	c int8  //1
	a bool  //1
	b int32 //4
	d int64  //8
}

现在，我们输出这两个结构体的大小，他们会一样吗？

	q1 := q1{}
	q2 := q2{}

	fmt.Printf("q1 size :%d,align:%d
",unsafe.Sizeof(q1),unsafe.Alignof(q1))
	fmt.Printf("q2 size :%d,align:%d
",unsafe.Sizeof(q2),unsafe.Alignof(q2))

	//output
//	q1 size :32,align:8
//	q2 size :16,align:8

差异很大，这个差异就是由于内存对齐导致的。接下来，我们来看下这个差异如何构成的。

q1在内存中的排列如下，-符号代表因内存对齐而浪费的字节。

a---bbbc---dddddddde---   共计32个字节

q2在内存中排列如下：

abc-bbbdddddddd 共计16字节