如何在代码中应用填充？答案

【问题标题】：How padding is applied in the code?如何在代码中应用填充？
【发布时间】：2014-02-07 03:51:49
【问题描述】：

我从维基百科阅读了以下代码

struct MixedData
{
    char Data1;
    short Data2;
    int Data3;
    char Data4;
}md;
printf("%u    %u    %u    %u", &md.Data1, &md.Data2, &md.Data3, &md.Data4);

输出是：-

268624    268626    268628    268632

我无法理解在上述代码中每个数据成员之后如何应用填充？

【问题讨论】：

标签： c structure padding

【解决方案1】：

来自here

第一个元素是 char，它是一个字节对齐的，然后是 short 诠释。 short int 是 2 字节对齐的。如果短 int 元素是在 char 元素之后立即分配，它将以奇数开始地址边界。编译器会在后面插入一个填充字节 char 以确保 short int 将具有 2 的地址倍数（即 2 字节对齐）。

这是你的结构的样子：

+-------+-------+-------+-------+
| Data1 |       |     Data2     |
+-------+-------+-------+-------+
|             Data3             |
+-------+-------+-------+-------+
| Data4 |       |       |       |
+-------+-------+-------+-------+

所以从 char 到 short 的填充是一个字节 =>

268624 到 268625 是 Data1，从 268625 到 268626 填充到 short。然后 268626 到 268628 short 不需要填充，全部与结构的最大类型对齐。

来自同一个参考

有一种方法可以最小化填充。程序员应该声明结构成员按大小递增/递减顺序

改进结构的方法是将char Data4; 直接放在char Data1; 之后这样就不会浪费内存用于填充：

struct MixedData
{
    char Data1;
    char Data4;
    short Data2;
    int Data3;

}md;

printf("%p    %p    %p    %p", &md.Data1,&md.Data4, &md.Data2, &md.Data3);

0x602270    0x602271    0x602272    0x602274

基本假设，编译器在 x86 上坚持 int 的自然对齐

【讨论】：

为什么short前只使用2个字节而不是4个？
但是如果我在你的回答中声明了两个连续的char，那么为什么不需要填充？
在这种情况下，您的结构是对齐的，不需要填充。在您的情况下，填充是什么？在 Data1 之后添加一个字节以将 char 对齐到 short。 Data1 + Data4 = 2 char, 2 char = 2 bytes, short 两字节对齐，无需额外填充
但int也需要4个字节，那么为什么在我的问题中short之后没有添加2个字节？
因为您已经在 Data1 之后添加了一个字节的填充。 Data1 + 1 字节的填充 = 2 字节，在这 2 字节之后你有 2 字节的短 2+2 = 4 => 你与你的 int 对齐

【解决方案2】：

怎么样？

1 字节字符 2 字节

2 字节短 2 字节

4 字节用于 4 字节 int

？ 1 字节字符的字节数

真正的问题是：为什么？

这个问题的答案是here, structure padding and packing 和here, sizeof != sum (fields)

【讨论】：

请告诉我代码中的空白填充是如何发生的？
代码中的空白填充是什么意思？