内存对齐 大端字节，序小端字节序验证

Posted 2020-07-07 午饭要阳光

空结构体：对于空结构体，就是只有结构体这个模子，但里面却没有元素的结构体。

例：

typedef struct student

{

}std；

这种空结构体的模子占一个字节，sizeof(std)=1。

柔性数组：

结构体中最后一个元素可以是一个大小未知的数组，称作柔性数组成员，规定柔性数组前面至少有一个元素.

typedef struct student

{

int i;

char arr[];     //柔性数组成员

}std；

sizeof(std)=4;

sizeof求取该结构体大小是不包含柔性数组的大小，柔性数组不管有没有大小都不计入结构体的大小，可以通过动态内存为它实现内存分配。

内存对齐：

对于字（自然边界是偶数地址），双字（自然边界是能被4整除的地址），四字（自然边界是能被8整除的地址）本身就是对齐的。为什么要对齐呢？这是因为对于对齐的内存只需要一次内存访问，对于未对齐的内存，处理器要两次内存访问。

未对齐：一个字或者双字跨越了4字节边界，或者双字跨越了8字节边界，需要两次内存访问。

对于结构体，联合体在计算其大小时要考虑其内存对齐,以结构中所占字节数最大的类型类型对齐。

例：

struct test

{

    char a1;

    short b2;

    char  c3;

    int d4;

};

因为其中int类型所占字节最多，所以以4字节对齐，内存分配方式如下，总共占12个字节：

分析：因为以4字节对齐，首先char a1占一个字节存到00处，short b2 是字占两个字节 ，以偶数地址对齐，所以不能直接存到01 02 上，而应该存到02 03上，而空出来的01就会被浪费掉。同理，当char c3存到04上后，对于int i，双字必须要存到4的倍数的地址上，就只能存到08 09 0a 0b上，空出来的05 06 07会被浪费掉。

struct test

{

    char a1;

    char  c3;

    short b2;  

    int d4;

};

同样的，以4字节对齐，总共占8个字节：

这是因为a1存到00，c3存到01，b2刚好存到02 03上，以偶数地址对齐，d4也刚好从04开始存储，以4字节对齐，没有浪费内存。

大端字节序：高字节存储在低地址，低字节存储在高字节处

小端字节序：低字节存储在低地址，高字节存储在高地址处

计算机的最小存储单位是字节，一个字节占8bit位。

以int为例：

例如：1的二进制码是 

00000000 00000000 00000000 00000001

写成十六进制形式 ：00 00 00 01这就代表了4个字节，而内存是从低地址到高地址的，这样就产生了两种存储方式。

因为存储方式方式的不同，读取时也就产生了两种方式。

一般读取是从低地址向高地址读取，为了将存储与读取统一取来，所以采用小端存储，这样的话，低字节存到低地址，高字节存到高地址。

验证方法：

1、可以声明一个int a=1，再声明一个char *p=&a;因为a占4个字节，char *一次向后访问一个字节，所以如果是小端的话在电脑上输出*p应该是1.

2、也可以用union,因为union是内存公用，所以声明一个int a，char c;对a赋值为1，输出c观察结果。

有些问题如果不考虑大小端的话是根本想不明白的。