c - 为什么编译器在 N 字节边界上对齐 N 字节数据类型？

Question

我不明白为什么编译器在 4 字节边界上对齐 int，在 2 字节边界上对齐 short，在 1 字节边界上对齐 char。据我所知，如果处理器的数据总线宽度为 4 字节，则从不是 4 的倍数的地址读取 int 需要 2 个内存读取周期。
那么，为什么编译器不将所有数据对齐到 4 字节边界上呢？例如:

struct s {
 char c;
 short s;
};

在这里，1) 为什么编译器在 2 字节边界上短对齐？假设处理器可以在单个内存读取周期中获取 4 个字节，那么即使在 char 和 short 之间没有填充，在上述情况下读取 short 是否也只需要 1 个内存读取周期？

2) 为什么编译器不在 4 字节边界上短对齐？

Answer 1

这些对象必须适合数组。数组是连续的。因此，如果第一个元素是 N 字节对齐的，并且所有对象都是 N 字节大的，那么数组中的所有对象也必然是 N 字节对齐的。

因此，如果 short 有 2 个字节大，但 4 个字节对齐，则数组中所有 short 之间将有 2 个字节的空洞，这是被禁止的。

您确实看到您的假设存在轻微缺陷。我可以制作一个包含 26 个字符的 struct，它不会按 26 字节对齐。它可以从任何地方开始。对齐等于 N 或除以 N 的 N 字节类型。