位元組對齊問題在面試筆試中經常碰到，自己也在這裡經常碰到坑，今天索性把這方面搞清楚，記錄自己這方面的學習過程。

大端小端法

機器的大端小端問題一直是一個常考的點，並且struct的記憶體佈局問題和這個大端小端有很大關係，這裡先看下機器的大端小端問題：
下面通過一張圖來說明問題，假如一個變數int x的值為0x12345678，當在不同的機器上儲存順序是不同的

可以看到，大端機器上低地址儲存的是高位，小端則恰恰相反。用一個C語言程式來測試你的機器是大端還是小端的好的方式如下：

show_bytes()
{
    int x = 0x12345678;
    unsigned
 
 char *p = (unsigned char*)&x;
    int i = 0;
    for(i = 0; i < sizeof(int);i++)
    {
        printf("%.2x",p[i]);
    }
    printf("\n");
}

這段程式碼可以看出當前系統是大端還是小端，在我的機器上顯示的是78563412，因此我的電腦是小端模式。

struct 與union的對齊規則

• struct或者union的資料成員對齊規則：第一個放在offset位置為0處，從第二個開始，該元素與前一個元素之間的填充是由該元素字長與#pragma pack(k)（k=1,2,4,8,16)中的k之間的小者來決定。如果本身為兩者之間的小者的整數倍，則不進行填充。即除去第一個元素，其餘的元素的開始位置是由兩者之間的小者的整數倍來決定的
• 整體填充完畢後，該struct整體大小是由pack(k)指定的k與資料元素裡面最大字長之間的小者決定。
  下面舉幾個例子來說明位元組對齊遵循的規則

#pragma pack(k）//k=1,2,4,8,16
    struct S4 {
        char x1;
        double x2;
        short x3;
        float x4;
        char x5;
    };
  cout<< sizeof(S4) << endl; 

可以列印k分別等於1，2，4，8,16時S4的佔用的大小空間，可以得到的結果分別為

16
18
24
32
32 //和k為8的結果相同

k為1的時候，此時不進行對齊，因此為所有變數的字長之和。下面從k為2的時候開始分析
- k = 2 時，第一個元素從offset為0的地址開始，第二個元素是double佔8個位元組，和當前k=2對比，2較小，又因為第一個元素是char，只佔用一個位元組，因此第二個元素和第一個元素之間需要達到2的倍數，需要填充1個位元組；再看x3，x3佔用2位元組和k=2相等，而x1和x2已經佔用了10位元組，為2的倍數，因此x3和x2之間不填充位元組；再看x4，佔用4位元組，比k=2大，而前三個元素已經12位元組，為2的倍數，因此不需要填充。最後一個元素也不用填充。整體為18位元組。整體18個位元組，是2的倍數，因此最後一個元素不需要填充。下面是記憶體佈局圖：

其它的情況和這個類似，可以對比著畫出來。