为什么结构的 sizeof 不等于每个成员的 sizeof 之和？

为什么sizeof运算符返回的结构大小大于结构成员的总大小？

这是因为添加了填充以满足对齐约束。数据结构对齐会影响程序的性能和正确性：

对齐错误的访问可能是一个硬错误（通常是SIGBUS ）。
对齐错误的访问可能是一个软错误。
- 要么在硬件中进行了校正，以适度降低性能。
- 或通过软件仿真进行纠正，以免导致性能严重下降。
- 此外，原子性和其他并发保证可能会被破坏，从而导致细微的错误。

这是一个使用 x86 处理器的典型设置的示例（所有使用的 32 位和 64 位模式）：

struct X
{
    short s; /* 2 bytes */
             /* 2 padding bytes */
    int   i; /* 4 bytes */
    char  c; /* 1 byte */
             /* 3 padding bytes */
};

struct Y
{
    int   i; /* 4 bytes */
    char  c; /* 1 byte */
             /* 1 padding byte */
    short s; /* 2 bytes */
};

struct Z
{
    int   i; /* 4 bytes */
    short s; /* 2 bytes */
    char  c; /* 1 byte */
             /* 1 padding byte */
};

const int sizeX = sizeof(struct X); /* = 12 */
const int sizeY = sizeof(struct Y); /* = 8 */
const int sizeZ = sizeof(struct Z); /* = 8 */

可以通过按对齐方式对成员进行排序（按基本类型中的大小就可以进行排序）来最小化结构的大小（例如上例中的结构Z ）。

重要说明：C 和 C ++ 标准均声明结构对齐方式是实现定义的。因此，每个编译器可能选择不同地对齐数据，从而导致不同且不兼容的数据布局。因此，在处理将由不同编译器使用的库时，重要的是要了解编译器如何对齐数据。一些编译器具有命令行设置和 / 或特殊的#pragma语句以更改结构对齐设置。

包装和字节对齐，如在 C FAQ 描述在这里：

这是为了对齐。如果很多处理器挤满了单向，那么它们将无法访问 2 字节和 4 字节的数量（例如，整数和长整数）。
假设您具有以下结构：
struct {
    char a[3];
    short int b;
    long int c;
    char d[3];
};
现在，您可能认为应该可以像下面这样将这种结构打包到内存中：
+-------+-------+-------+-------+
|           a           |   b   |
+-------+-------+-------+-------+
|   b   |           c           |
+-------+-------+-------+-------+
|   c   |           d           |
+-------+-------+-------+-------+
但是，如果编译器这样安排它，则在处理器上要容易得多：
+-------+-------+-------+
|           a           |
+-------+-------+-------+
|       b       |
+-------+-------+-------+-------+
|               c               |
+-------+-------+-------+-------+
|           d           |
+-------+-------+-------+
在压缩版中，请注意您对我和 b 和 c 字段如何环绕至少有点困难？简而言之，处理器也很难。因此，大多数编译器将像这样填充结构（好像带有额外的不可见字段）：
+-------+-------+-------+-------+
|           a           | pad1  |
+-------+-------+-------+-------+
|       b       |     pad2      |
+-------+-------+-------+-------+
|               c               |
+-------+-------+-------+-------+
|           d           | pad3  |
+-------+-------+-------+-------+

例如，如果您希望结构在 GCC 中具有特定大小，请使用__attribute__((packed)) 。

在 Windows 上，将 cl.exe 编译器与 / Zp 选项一起使用时，可以将对齐方式设置为一个字节。

通常，CPU 会更轻松地访问 4 或 8 的倍数的数据，具体取决于平台和编译器。

因此，这基本上是对齐的问题。

您需要有充分的理由进行更改。

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为什么结构的 sizeof 不等于每个成员的 sizeof 之和？

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