我不明白为什么编译器会将int对齐到4字节边界，short对齐到2字节边界，char对齐到1字节边界。
我知道如果处理器的数据总线宽度为4字节，则从非4字节倍数地址读取int需要2个内存读取周期。
那么，为什么编译器不将所有数据都对齐到4字节边界呢？
例如：
struct s {
char c;
short s;
};
这里，为什么编译器将short类型对齐到2字节边界？假设处理器可以在单个内存读取周期内获取4个字节，即使char和short之间没有任何填充，上述情况中读取short也只需要1个内存读取周期吗？
为什么编译器不将short类型对齐到4字节边界？
struct example1 {
type1 a;
type2 b;
};
struct example2 {
type2 b;
type1 a;
};
两个b的对齐方式相同。为了能够保证这种对齐方式，必须要求复合类型的对齐方式必须是成员类型的对齐方式的最大值。这意味着上面的struct example1和struct example2具有相同的对齐方式。
对象的对齐方式仅取决于其类型的要求，这意味着类型的大小必须是其对齐方式的倍数。（任何类型都可以是数组的元素类型，包括仅有一个元素的数组。数组的大小是元素的大小和元素数量的乘积。因此，任何必要的填充必须是元素大小的一部分。）
通常，重新排列复合类型中的成员可能会改变复合类型的大小，但不能改变复合类型的对齐方式。例如，下面的两个结构体具有相同的对齐方式——即double的对齐方式——但第一个结构体几乎肯定更小：
struct compact {
double d; // Must be at offset 0
char c1; // Will be at offset sizeof(double)
char c2; // Will be at offset sizeof(double)+sizeof(char).
};
struct bloated {
char c1; // Must be at offset 0
double d; // Will be at offset alignof(double)
char c2; // Will be at offset (alignof(double) + sizeof(double))
};
我想我找到了我的问题的答案。可能有两个原因导致字节在char和short之间填充而不是在short之后填充。
1）某些体系结构可能具有仅从内存中提取2个字节的2个字节指令。如果是这种情况，则需要2个内存读取周期才能获取short。
2）某些体系结构可能没有2字节指令。即使在这种情况下，处理器也会从内存中提取4个字节到寄存器，并屏蔽未使用的字节以获取short值。如果字节在char和short之间没有填充，则处理器必须移动字节以获取short值。
上述两种情况都可能导致性能较慢。这就是为什么byte short是2字节对齐的原因。
编译器按照目标处理器(微)架构和ABI规定对齐数据。例如，可以查看x86-64 ABI规范。
如果您的编译器与某些ABI规范不同，则无法调用遵守该ABI的库中的函数！
在您的示例中，如果（在x86-64上）短字段s未对齐到2个字节，则处理器将不得不更多地工作（可能发出两个访问）才能获取该字段。
此外，在许多x86-64芯片上，缓存行通常是16（或更少）字节的倍数。因此，将调用堆栈帧对齐到16字节是有意义的。这对于类似向量的局部变量（AVX、SSE3等）是必需的。
在某些处理器上，数据对齐不良可能会导致故障（例如机器异常的中断）或显著减慢处理速度。此外，它可能会使一些访问非原子化（用于多核处理）。因此，一些ABI规定了比严格必要更多的ABI。此外，一些CPU的最新功能（如矢量化，例如通过SIMD指令如AVX或SSE3）确实受益于非常对齐的数据（例如对齐到16字节）。如果编译器知道这样的强制对齐，它可能会更多地进行优化以使用这些指令。
struct s { char c; int i};那么大小将变为8字节，因为您需要完整的4个字节才能在读取周期中获取整数。 - Nikhil Vidhani