MSVC默认的内存对齐方式为8。

Question

根据MSDN，/Zp命令默认为8，这意味着使用64位对齐边界。我一直认为对于32位应用程序，MSVC编译器将使用32位边界。例如：

struct Test
{
   char foo;
   int bar;
};

编译器会像这样填充它：

struct Test
{
   char foo;
   char padding[3];
   int bar;
};

所以，既然默认使用/Zp8，那么按照上面的例子，我的填充将变为7 + 4字节：

struct Test
{
   char foo;
   char padding1[7];
   int bar;
   char padding2[4];
}; // Structure has 16 bytes, ending on an 8-byte boundary

这有点荒谬，难道我误解了吗？为什么要使用如此大的填充，看起来很浪费空间。在32位系统上，大多数类型甚至不会使用64位，因此大多数变量都将具有填充（可能超过80％）。

- void.pointer

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你能解释一下 7+4 吗？我现在有点困惑这个问题。 - Mysticial

@Mysticial：我在我的原帖中更新了另一个示例，以便向您展示我的意思。对于造成的困惑，我感到抱歉。 - void.pointer

感谢澄清。我刚刚测试了你的第一个结构体，大小只有8个字节，通过第二个结构体片段进行填充。所以我无法重现你得到的结果。（或者至少不是你认为应该得到的结果） - Mysticial

Answer 1

这不是它的工作原理。成员被对齐到其大小的倍数。char为1个字节，short为2个字节，int为4个字节，double为8个字节。在结构体的末尾填充以确保当结构体用于数组时，成员仍然正确对齐。

打包为8意味着它停止尝试对大于8的成员进行对齐。这是一个实际限制，内存分配器不会返回比8更好对齐的地址。如果double未正确对齐并且跨越缓存行，则操作非常昂贵。但如果编写SIMD代码，否则将会是一件头疼的事情，因为需要16字节对齐。

- Hans Passant

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那么因为根据MSDN的默认对齐方式是8，那么我在帖子中最后的代码片段就是对齐填充的样子了吗？如果不是，请解释一下。 - void.pointer

@Robert：你最后的代码是错误的。它将像这样填充 char foo; pad[3] ; int bar;，因为 int 是结构体中最大的成员。你应该非常仔细地阅读汉斯所说的话。 - Benjamin

Answer 2

这并不意味着每个成员都对齐在8字节边界上。请仔细阅读：

the smaller member type or n-byte boundaries

关键在于第一部分，“较小的成员类型”。这意味着具有较少对齐要求的成员可能会被对齐得更少，从而有效地减小了对齐。

struct x {
    char c;
    int y;
};
std::cout << sizeof(x);
std::cout << "offsetof(x, c) = " << offsetof(x, c) << '\n';
std::cout << "offsetof(x, c) = " << offsetof(x, y) << '\n';

这将得到8、0、4三个数字，这意味着实际上int只是填充到4字节对齐。

- Puppy

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你的回答最后一部分是不正确的。从结构中删除int并注意sizeof（）不返回8。 - Hans Passant