c - 为什么 short 是 2 字节对齐的？

Question

这是一个 C 结构的声明:

struct align
{
    char c; //1 byte
    short s;//2 bytes
};

在我的环境中，sizeof(struct align) 为 4，填充 1 个字节位于“char c”和“short s”之间。有人说这是因为 ‘short’ 必须是 2 字节对齐的，所以在 ‘char c’ 之后填充 1 个字节。在 32 位机器上，我知道“int”最好是 4 字节对齐以防止 2 个内存读取周期，因为在 CPU 和内存之间的地址总线上发送的地址是 4 的倍数。但是“short”是 2 个字节，更少超过 4 个字节，因此它的地址可以是 4 个字节单元内的任何字节(最后一个字节除外)。

4 地址的倍数 -> |0|1|2|3|

我的意思是，'short' 可以从 0、1 或 2 开始。所有都可以通过 1 个读取周期检索，不必是 0 或 2。在我的 'struct align' 案例中，'char c' 可以为 0，'short s' 可以为 1-2，padding 可以为 3。

为什么 2 字节长的“短”必须 2 字节对齐？

谢谢

更新我的环境:gcc 版本 4.4.7，i686，英特尔

Answer 1

那是因为从机器的角度来看，struct 的成员与该类型的单个变量没有区别。无论您选择哪种对齐方式，它都适用。

例如，如果short是两个字节长的，

struct align
{
    char c;
    short s; // two-byte word
};

short ss; // two-byte word

成员 s 是 2 字节类型(例如 IA32 中的 WORD)，与“独立”变量 ss 的类型完全相同>。底层架构将它们视为相同的。因此，当涉及到该类型的对齐要求时，它只适用于两者。

而且如果在数据末尾加上padding，还是有可能错位的。考虑 ss 的开始是在 4 字节边界的末尾。