1.6：结构体的内存对齐（超重点！！★★★）：
1.6.1：结构体的数据在内存中如何存储的？
经过上面的学习，我们就已经基本掌握了结构体的使用了。接下来我们将要深入研究结构体大小的计算过程，即结构体内存对齐，而这也是近年来许多公司面试与笔试中的热门考点。
我们先来看看下面这段计算结构体变量大小的代码：
struct S1 { char c1; int i; char c2 }; struct S2 { char c1; char c2; int i; }; int main() { printf("%d\n", sizeof(struct S1)); printf("%d\n", sizeof(struct S2)); return 0; } //结果： 12 8
这里计算结果显示struct S1的大小是12个字节，而struct S2的结果是8个字节，为什么是这样的结果呢？
要想弄清楚究竟是如何进行结构体变量大小计算的，我们首先得掌握结构体的对齐规则：
第一个成员在结构体变量偏移量为0的位置（偏移量：该成员的存放地址与结构体空间起始地址之间的距离）
其他成员变量要对齐到某个数字(对齐数)的整数倍的地址处。
对齐数=编译器默认的一个对齐数与该成员自身大小的较小值
vs中的默认对其数是8，Linux和gcc都没有默认对齐数，对齐数就是成员自身大小
结构体总大小为最大对齐数（每个成员变量都有一个对齐数）的整数倍
如果嵌套了结构体的情况，嵌套的结构体对齐到自己自己的最大对齐数的整数倍处，结构体的整体大小就是所有最大对齐数（含嵌套结构体成员中的对齐数）的整数倍
结构体成员中如果有数组，可以这样来理解：比如结构体中有一个int c[5];，其实这就相当于这个结构体中放了5个int型的变量。
知晓了结构体的对齐规则，我们再回过头来分析上面的结构体变量大小计算过程。下面，我们以结构体变量 test1 中为例展示结构体的对齐存储。
第一个成员为占据一个字节的 char 类型变量 a，我们按照规则将其放置在偏移量为0，即结构体空间的起始位置.
第二个成员为占据4个字节的 int 类型变量 b，按照规则我们首先要计算它的对齐数，我们将变量 b 的大小4与对齐数默认值8进行比较，得出较小值为4，即对齐数为4，于是我们将它放在对齐数的整数倍处，即最近位置第四字节处。
第三个结构体成员占据1个字节的 char 类型变量 c，同样按照规则我们计算出它的对齐数为1，并将它放在对齐数的整数倍处，即最近位置第九字节处：
最后，根据规则，结构体的总大小为最大对齐数的整数倍，而这三个变量中，对齐数最大的是 int 类型变量的对齐数4，则总大小应当为4的倍数。而既为4的倍数，又要能够容纳所有的结构体成员，最小的结构体大小应当为12个字节，即为结构体变量 test1 的大小。
同理各位小伙伴们下去以后可以自己尝试推算结构体变量 test2 的大小并进行验证。
1.6.2：为什么存在内存对齐？
但是我们发现，这样的方式造成了很大程度上的空间浪费，以 test1 为例，12个字节的大小中有六个字节的空间申请了但却没有被使用。那么为什么还要采用这样的办法呢？主要有以下两个原因：
平台原因（移植原因）：
不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据的；某些硬件平台只能在某些地址处取某些特定类型的数据，否则抛出硬件异常。
性能原因：
数据结构(尤其是栈)应该尽可能地在自然边界上对齐。原因在于，为了访问未对齐的内存，处理器需要作两次内存访问；而对齐的内存访问仅需要一次访问。
总的来说，结构体的内存对齐是拿空间来换取时间的做法
那么在设计结构体的时候如何实现节省空间呢？
让占用空间小的成员尽量集中在一起。
1.7：修改默认对齐数：
在我们的代码编写过程中，默认的对齐数可能会不够合适。而当这个时候，我们就可以通过使用下面这个预处理指令来修改我们的默认对齐数：
#pragma pack(8) //修改默认对齐数为8
我们也可以通过该指令在修改过默认对齐数之后，取消设置的默认对齐数，将其还原：
#pragma pack() //取消设置的默认对齐数，还原为默认
1.8：结构体传参：
结构体传参与函数传参类似，没有什么疑难点，我们直接来看下面的示例：
//结构体传参 struct S { int data[4]; int num; }; //直接传结构体变量 void print1(struct S s)//实参传的是一个结构体变量，所以形参用一个对应的结构体变量来接收 { int i = 0; for (i = 0; i < 4; i++) { printf("%d ", s.data[i]); } printf("%d\n", s.num); } //传结构体的地址 void print2(struct S* ps)//实参传的是结构体变量的地址，所以形参用一个对应类型的结构体指针来接收 { int i = 0; for (i = 0; i < 4; i++) { printf("%d ", ps->data[i]); } printf("%d\n", ps->num); } int main() { struct S s = { {1,2,3,4}, 1000 }; print1(s); //传结构体 print2(&s); //传地址 return 0; }
而在上面这段代码中，我们一般认为 Print2 函数更为优秀。原因是当函数传参的时候，参数是需要压栈的，在这个过程中就会产生时间和空间上的系统开销。如果传递一个结构体对象时结构体过大，那么将会导致参数压栈的的系统开销较大，最终将会导致程序性能的下降。
