🌱浅谈内存对齐

什么是内存对齐

简单来说，就是数据存放的起始地址需要是字长的整数倍。 -> 不只是读取数据长度为Word，地址起点也要是Word的整数倍

为什么需要对齐

因为CPU访问内存不是一个字节一个字节地读取，而是通过数据总线一次读取一个字长(Word)的数据。 假设一个CPU的数据总线宽度是32位，那这个CPU一次最高效的内存读取操作就是4 Byte。 如果需要读取不对齐的数据，如6Byte的变量，就需要读取两次，然后将两次读取的结果拼接起来。

非对齐访问异常

现代的CPU架构，如x86，会处理上述的多次读取和拼接操作，对程序员是透明的，但还是会消耗性能。 但很多嵌入式处理器，如老ARM架构，为了降低功耗和成本，直接不支持非对齐访问异常。此时如果访问的地址不符合数据对齐要求，就会触发一个硬件异常。

C内存分配如何对齐

``` // 非对齐分配 char* buffer = malloc(size); chat* ptr = buffer + 1;

// 使用对齐分配函数 void* ptr = memalign(4, size); // 4Byte对齐

// 结构体对齐 struct attribute((aligned(4))) My { char b; int a; };

// 编译器指令对齐 #pragma pack(4) struct My { int a; char b; }; #pragma pack()