struct/class等内存字节对齐问题详解

在C++中，结构体和类都是由多个成员变量组成的。为了在内存中高效地存储这些成员变量，编译器会对结构体和类进行内存字节对齐。

内存字节对齐是指将结构体或类中的成员变量按照一定的规则排列，使得每个成员变量的内存地址都是其长度的整数倍。这样一来，访问这些成员变量时就可以减少内存访问次数，提高访问效率。

内存字节对齐的规则如下：

1. 结构体或类的起始地址必须是其最宽基本类型成员的整数倍。

2. 结构体或类的每个成员变量相对于起始地址的偏移量必须是其类型大小的整数倍。

3. 结构体或类的总大小必须是其最宽基本类型成员大小的整数倍。

例如，一个结构体中有两个成员变量，一个是int类型，一个是char类型。如果按照默认的字节对齐规则排列，结构体的内存布局如下：

struct MyStruct {
  int a;
  char b;
};

// 内存布局
// +---+---+
// | a | b |
// +---+---+

这里，int类型占用4个字节，char类型占用1个字节。因此，编译器会按照4字节对齐的方式排列结构体。由于int类型是最宽的基本类型，所以结构体的起始地址必须是4的倍数，而char类型则放在了4字节边界上。

需要注意的是，内存字节对齐规则可能会因为编译器的不同而产生变化。有些编译器允许开发者通过预处理指令来指定结构体的对齐方式，例如：

struct MyStruct {
  int a;
  char b;
} __attribute__((aligned(8))));

这里，`__attribute__((aligned(8)))`表示MyStruct结构体需要以8字节对齐的方式排列。