#Pragma Pack與內存分配
博客轉載自：https://blog.csdn.net/mylinx/article/details/7007309
#pragma pack(n)
解釋一：
每個特定平臺上的編譯器都有自己的默認“對齊系數”(也叫對齊模數)。程序員可以通過預編譯命令#pragma pack(n)，n=1,2,4,8,16來改變這一系數，其中的n就是你要指定的“對齊系數”。
規則：
1. 數據成員對齊規則：結構(struct)(或聯合(union))的數據成員，第一個數據成員放在offset為0的地方，以後每個數據成員的對齊按照#pragma pack指定的數值和這個數據成員自身長度中，比較小的那個進行。
2. 結構(或聯合)的整體對齊規則：在數據成員完成各自對齊之後，結構(或聯合)本身也要進行對齊，對齊將按照#pragma pack指定的數值和結構(或聯合)最大數據成員長度中，比較小的那個進行。
解釋二：
n 字節的對齊方式 VC 對結構的存儲的特殊處理確實提高 CPU 存儲變量的速度，但是有時候也帶來 了一些麻煩，我們也屏蔽掉變量默認的對齊方式，自己可以設定變量的對齊方式。 VC 中提供了#pragma pack(n)來設定變量以 n 字節對齊方式。n 字節對齊就是說 變量存放的起始地址的偏移量有兩種情況：
第一、如果 n 大於等於該變量所占用的字 節數，那麽偏移量必須滿足默認的對齊方式。
第二、如果 n 小於該變量的類型所占用 的字節數，那麽偏移量為 n 的倍數，不用滿足默認的對齊方式。結構的總大小也有個 約束條件，分下面兩種情況：如果 n 大於所有成員變量類型所占用的字節數，那麽結 構的總大小必須為占用空間最大的變量占用的空間數的倍數； 否則必須為 n 的倍數。
舉例說明#pragma pack(push)
#pragma pack(4)//設定為 4 字節對齊
struct test { char m1; double m4; int m3; };
#pragma pack(pop)//恢復對齊狀態 以上結構體的大小為 16：
下面分析其存儲情況，首先為 m1 分配空間，其偏移量 為 0，滿足我們自己設定的對齊方式（4 字節對齊），m1 大小為 1 個字節。接著開始 為 m4 分配空間，這時其偏移量為 1，需要補足 3 個字節，這樣使偏移量滿足為 n=4 的倍數（因為 sizeof(double)大於 4）,m4 占用 8 個字節。接著為 m3 分配空間，這時 其偏移量為 12，滿足為 4 的倍數，m3 占用 4 個字節。這時已經為所有成員變量分配 了空間，共分配了 16 個字節，滿足為 n 的倍數。如果把上面的#pragma pack(4)改為 #pragma pack(8)，那麽我們可以得到結構的大小為 24。
查看下列更多例子
#pragma pack(4)
struct node{
int e;
char f;
short int a;
char b;
};
struct node n;
printf("%d\n",sizeof(n));
自己計算結果是16，但是結果是12
然後結構體內部數據成員變動一下位置：
#pragma pack(4)
struct node{
char f;
int e;
short int a;
char b;};
struct node n;
printf("%d\n",sizeof(n));
計算結果依然是12
將對齊位數強制定位2
#pragma pack(2)
struct node{
char f;
int e;
short int a;
char b;};
struct node n;
printf("%d\n",sizeof(n));
計算結果依然是10
將對齊位數強制定位1
#pragma pack(1)
struct node{
char f;
int e;
short int a;
char b;};
struct node n;
printf("%d\n",sizeof(n));
計算結果是8
其實之所以有內存字節對齊機制，就是為了最大限度的減少內存讀取次數。我們知道CPU讀取速度比內存讀取速度快至少一個數量級，所以為了節省運算花費時間，只能以犧牲空間來換取時間了。
下面舉例說明如何最大限度的減少讀取次數
#pragma pack(1)
struct node{
char f;
int e;
short int a;
char b;};
struct node n;
printf("%d\n",sizeof(n));
這裏強制按照1字節進行對齊，可以理解成所有的內容都是按照1字節進行讀取（暫且這樣理解，因為這樣可以很好的理解內存對其機制），其他所有的數據成員都是1字節的整數倍，所以也就不用進行內存對其，各個成員在內存中就按照實際順序進行排列，結構體實際長度為8.
#pragma pack(2)
struct node{
char f;
int e;
short int a;
char b;};
struct node n;
printf("%d\n",sizeof(n));
這裏強制按照2字節進行對齊。如果內存分布仍然是連續的話，那麽int e就得三次才能讀到CPU中，所以為了“講究”int e的讀取，所以在char f之後預留1BYTE，最後的char b也是如此，所以長度為10。
#pragma pack(4)
struct node{
char f;
int e;
short int a;
char b;};
struct node n;
printf("%d\n",sizeof(n));
這裏強制按照4字節進行對齊。所以char f後要預留3BYTE，而short int a 和 char b可以一次讀取到CPU(按照4字節讀取)，所以長度為12。
如果#pramga pack(n)中的n大於結構體成員中任何一個成員所占用的字節數，則該n值無效。編譯器會選取結構體中最大數據成員的字節數為基準進行對其分配內存數量
#pragma pack (n) 作用：C編譯器將按照n個字節對齊。 #pragma pack () 作用：取消自定義字節對齊方式。 #pragma pack (push,1) 作用：是指把原來對齊方式設置壓棧，並設新的對齊方式設置為1個字節對齊 #pragma pack(pop) 作用：恢復對齊狀態
因此可見，加入push和pop可以使對齊恢復到原來狀態，而不是編譯器默認，可以說後者更優，但是很多時候兩者差別不大
#pragma pack(push) //保存當前對齊狀態 #pragma pack(4)//設定為4字節對齊 相當於 #pragma pack (push,4)
舉例子
#pragma pack(1)
struct sample
{
char a;
double b;
};
#pragma pack()
註：若不用#pragma pack(1)和#pragma pack()括起來，則sample按編譯器默認方式對齊（成員中size最大的那個）。即按8字節（double）對齊，則sizeof(sample)==16.成員char a占了8個字節（其中7個是空字節）；若用#pragma pack(1)，則sample按1字節方式對齊sizeof(sample)＝＝9.（無空字節），比較節省空間啦，有些場和還可使結構體更易於控制。
應用實例
在網絡協議編程中，經常會處理不同協議的數據報文。一種方法是通過指針偏移的方法來得到各種信息，但這樣做不僅編程復雜，而且一旦協議有變化，程序修改起來也比較麻煩。在了解了編譯器對結構空間的分配原則之後，我們完全可以利用這一特性定義自己的協議結構，通過訪問結構的成員來獲取各種信息。這樣做，不僅簡化了編程，而且即使協議發生變化，我們也只需修改協議結構的定義即可，其它程序無需修改，省時省力。下面以TCP協議首部為例，說明如何定義協議結構。其協議結構定義如下：
#pragma pack(1) // 按照1字節方式進行對齊
struct TCPHEADER
{
short SrcPort; // 16位源端口號
short DstPort; // 16位目的端口號
int SerialNo; // 32位序列號
int AckNo; // 32位確認號
unsigned char HaderLen : 4; // 4位首部長度
unsigned char Reserved1 : 4; // 保留6位中的4位
unsigned char Reserved2 : 2; // 保留6位中的2位
unsigned char URG : 1;
unsigned char ACK : 1;
unsigned char PSH : 1;
unsigned char RST : 1;
unsigned char SYN : 1;
unsigned char FIN : 1;
short WindowSize; // 16位窗口大小
short TcpChkSum; // 16位TCP檢驗和
short UrgentPointer; // 16位緊急指針
};
#pragma pack()
#Pragma Pack與內存分配