#pragma pack 结构体对齐编译器选项

内存对齐

现代计算机中内存空间都是按照byte划分的，从理论上讲似乎对任何类型的变量的访问可以从任何地址开始，但是各个硬件平台对存储空间的处理上有很大的不同。一些平台对某些特定类型的数据只能从某些特定地址开始存取。其他平台可能没有这种情况，但是如果不按照适合其平台要求对数据存放进行对齐，会在存取效率上带来损失。举个例子：有些平台每次读都是从偶地址开始，如果一个int型（假设为32位系统）如果存放在偶地址开始的地方，那么一个读周期就可以读出，而如果存放在奇地址开始的地方，就可能会需要2个读周期，并对两次读出的结果的高低字节进行拼凑才能得到该int数据。显然在读取效率上下降很多。这也是空间和时间的博弈。

一般来说，我们写程序的时候，不需要考虑对齐问题。编译器会替我们选择适合目标平台的对齐策略。当然，我们也可以通过预编译指令改变对指定数据的对齐方法，正是因为编辑器对数据存放做了对齐，而我们不了解的话，常常会对一些问题感到迷惑。最常见的就是struct数据结构所占字节大小结果。

#include <stdio.h>

typedef struct _pack_test
{
int  a;
char b;
}pack_test;

int main()
{
printf("sizeof(pack_test)=%lu\n",sizeof(pack_test));
return 0;
}

编译运行结果：

sizeof(pack_test)=8

由于编译器的对齐，结构体pack_test所占字节大小为8，而不是sizeof(int)+sizeof(char)＝5。

pragma pack指令

通过#pragma pack指令可以人为指定数据的对齐方法，常用的#pragma pack指令有以下几种：

#pragma pack(n)             /* C编译器将按照n字节对齐 */
#pragma pack()              /* 作用：取消自定义字节对齐方式,恢复默认的字节对齐方式 */
#pragma pack(push,n)        /* 作用：把现有对齐方式设置压栈，并设新的对齐方式设置为n字节对齐 */
#pragma pack(pop)           /* 作用：恢复之前的对齐方式 */

下面这个例子展示了#pragma pack指令的用法：

#include <stdio.h>

#pragma pack(push,1)

typedef struct _pack_test
{
int  a;
char b;
}pack_test;

#pragma pack(pop)

typedef struct _no_pack_test
{
int  a;
char b;
}no_pack_test;

int main()
{
printf("sizeof(pack_test)=%lu\n",sizeof(pack_test));
printf("sizeof(no_pack_test)=%lu\n",sizeof(no_pack_test));
return 0;
}

编译运行结果：

sizeof(pack_test)=5
sizeof(no_pack_test)=8

注意：可以看到改变数据类型的对齐方式，直接效果就是数据类型占用内存的减少，但是性能会下降，一般来说，我们不会主动改变数据类型的对齐方式。