结构体大小受内存对齐规则影响，并非成员简单相加。1. 成员按自身对齐要求存储，如int需4字节对齐；2. 结构体总大小为最大成员对齐值的整数倍；3. 成员顺序影响大小，填充字节插入以满足对齐；4. 使用#pragma pack可控制对齐方式，如pack(1)取消填充，节省空间但可能降低性能；5. sizeof返回对齐后大小，示例中普通结构体为12字节，packed版本为6字节；6. 合理排列成员可减少填充，优化内存使用。
在c++中，结构体的大小并不总是其成员变量大小的简单相加。这是因为编译器为了提高内存访问效率，会按照一定的规则进行内存对齐。理解这些规则对于准确计算结构体大小至关重要，尤其是在跨平台开发或与硬件交互时。
内存对齐的基本规则
编译器在为结构体分配内存时，会遵循以下几条关键规则：
- 成员对齐要求：每个成员变量必须从其自身类型对齐要求的地址开始存储。例如，int 类型通常需要4字节对齐（即地址能被4整除），double 通常是8字节对齐。
- 结构体整体对齐：整个结构体的总大小必须是其最大成员对齐值的整数倍。这意味着结构体末尾可能会填充额外的字节。
- 按声明顺序排列：成员在结构体中的排列顺序会影响最终大小，因为填充发生在不满足对齐要求的位置。
这些规则确保了CPU可以高效地读取数据，避免因跨边界访问而产生性能损失甚至硬件异常。
sizeof运算符的实际应用
sizeof 是一个编译期运算符，用于获取类型或变量在内存中所占的字节数。对结构体使用 sizeof 时，它返回的是经过内存对齐处理后的总大小。
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示例代码：
#include <iostream> using namespace std; struct Example { char a; // 1 byte int b; // 4 bytes char c; // 1 byte }; int main() { cout << "Size of struct Example: " << sizeof(Example) << " bytes" << endl; return 0; }
输出结果通常是 12 字节，而非 1 + 4 + 1 = 6 字节。原因如下：
- char a 占1字节，位于偏移0。
- int b 需要4字节对齐，因此从偏移4开始，前面填充3字节。
- char c 放在偏移8。
- 结构体总大小需对齐到最大成员（int，4字节）的倍数，所以末尾再补3字节，达到12字节。
控制对齐方式：#pragma pack
可以通过 #pragma pack 指令修改默认的对齐行为，常用于需要精确控制内存布局的场景，如网络协议或文件格式解析。
示例：
#pragma pack(push, 1) struct PackedExample { char a; int b; char c; }; #pragma pack(pop) cout << "Packed size: " << sizeof(PackedExample) << " bytes" << endl; // 输出 6
设置为 #pragma pack(1) 后，取消所有填充，成员紧挨着存放，结构体大小等于各成员之和。但这样做可能降低访问速度，需权衡使用。
基本上就这些。掌握内存对齐规则和 sizeof 的行为，能帮助你写出更高效、可预测的 C++ 代码。尤其在定义结构体时，合理安排成员顺序（比如将小类型集中放在大类型之后）还能减少填充空间，节省内存。