80分：为什么要字节对齐？

lzhongsh 2005-03-31 12:05:53

编译器为程序分配内存时，为什么要进行字节对齐？什么时候进行字节对齐？

对如下声明：
char a[17];
int i;
其中i为4字节长度，若编译器对齐方式为4字节，是不是要分配24字节，其中头17个分配给字符型数组a，中间空3字节，后4字节分配给i？这么做有什么好处？

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MagicCarmack 2005-04-03

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学到了，以前送来没注意到这个

dragonfly001 2005-04-01

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學習中......................

boyate 2005-04-01

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学到了，以前送来没注意到这个

许野平 2005-03-31

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主要是考虑到CPU的存取速度。

寻开心 2005-03-31

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下面两个连接可以回答你的问题
http://dev.csdn.net/article/56/56202.shtm
http://www.bd66.com/InfoView/Article_184.html

寻开心 2005-03-31

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内存也是按照bank来对齐的

内存按照软件来理解的是连续的存储单元
但是对于硬件来说，是分bank的
一段连续的内存地址，由4个bank构成时候，地址和bank之间的对应关系如下

内存地址 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 。。。。
bank 分布 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 ......

pc是总线公用，是分时公用的，有时候是地址，有的时候是数据
对于从0开始的4个字节，可以传一个地址，一次读取，4个bank并行，各自返回一个字节的
但是非0开始的4个字节，就要分两次传地址，4个bank无法同时并行

再说
地址对齐主要是针对 struct， union，class这些类型来说的

对于函数当中的单独变量，地址先后顺序是没有关系，没有规定的

地址对齐是编译器的控制行为，pack宏来决定对齐的具体方式

mathe 2005-03-31

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主要是因为现代计算机都使用了Cache。
Cache可以看成一些可以用非常快的速度进行访问的临时内存。但是Cache的容量不大，比如一般一级Cache只有几K到几十K,二级Cache只有几百K到几M.这个同数G的内存相比，是比较小的。
但是CPU访问内存非常慢，所以硬件会将平时经常使用的内容存放到Cache里面。
Cache是通过一些Cache Line来组织的，每一条Cache Line一般包含16个字节，32个字节或64个字节等。比如某个计算机一级Cache的Cache Line长度是32个字节，那么每段Cache Line总是会包含32个字节对齐的一段内存。
现在有一个4字节的整数，如果它的地址不是4字节对齐的，那么就有可能访问它的时候，需要使用两条Cache Line,这增加了总线通讯量，而且增加了对Cache的使用量，而且使用的数据没有在Cache里面（这时需要将数据从内存调入Cache,会非常慢）的机会会增加，这些都降低了程序的速度。