结构体对齐

观察到一个现象：

struct S1 {
  char a;
  int b;
  char c;
};
struct S2 { //顺序不一样大小也不一样
  int a;
  char b;
  char c;
};
int main(int argc, char* argv[]) {
  S1 x;
  S2 y;
  
  printf("%d\n", sizeof(x)); //12
  printf("%d\n", sizeof(y)); //8
  
  printf("%d\n", sizeof(S1)); //12
  printf("%d\n", sizeof(S2)); //8
  
  return 0;
}

为什么要有数据对齐？
本质：效率还是空间，二选一的结果

选择空间还是效率？
#pragma pack 的基本用法：

#pragma pack(n)
//结构体。。。
#pragma pack()

#pragma pack(4)
struct test {
  int a;
  __int64 b;
  char c;
}
#pragma pack()

对齐参数：n 为字节对齐数，其取值为 1、2、4、8，默认为 8。整个结构体的占用内存大小也应当是 n 的整数倍。
如果这个值比结构体成员的 sizeof 值小，那么该成员的偏移量应该以此值为准。也就是说，结构体成员的偏移量需要取二者之间的最小值。
各种对齐参数下数据的存储形式：

1字节对齐是最省空间的，看一下他在内存中是怎么存的：

#pragma pack(1)
struct test {
  int a;
  __int64 b;
  char c;
}
#pragma pack()

int main(int argc, char* argv[]) {
  test t;
  t.a = 1;
  t.b = 2;
  t.c = 3;
  printf("%d\n", sizeof(test)); //13
  return 0;
}

对齐原则
原则一：数据成员对齐规则——结构的数据成员，第一个数据成员放在 offset 为 0 的地方，以后每个数据成员存储的起始位置要从该成员大小的整数倍开始（比如 int 在 32 位机为４字节，则要从 4 的整数倍地址开始存储）。
原则二：结构体的总大小，也就是sizeof的结果，必须是其内部最大成员的整数倍，不足的要补齐。
原则三：如果一个结构里有某些结构体成员，则结构体成员要从其内部最大元素大小的整数倍地址开始存储（struct a 里存有 struct b，b 里有 char、int、double 等元素，那 b 应该从 8 的整数倍开始存储）。
原则四：对齐参数如果比结构体成员的 sizeof 值小，该成员的偏移量应该以此值为准。也就是说，结构体成员的偏移量应该取二者的最小值。每个成员的 offset 满足自己的对齐要求即可。
以上四个原则都是在默认对齐参数是 8，并且成员都是 char, short, int, float, double, __int64 这种的情况下的

三个案例（对齐参数为默认值8）：

struct Test {
  char a;
  int b;
};

struct Test {
  int a;
  __int64 b;
  char c;
};

struct Test {
  int a;
  __int64 b;
  char c;
  char d;
};

建议：定义的时候按照数据类型从小到大的顺序，这样可以尽可能避免空间浪费

typedef 和结构体数组就不记了，都是基础正向的

课后作业

正向代码部分略

分析下面结构体的内存分配

滴水逆向 02-05 字节对齐_结构体数组

滴水逆向 02-05 字节对齐_结构体数组

结构体对齐

课后作业