在C++中，内存对齐是一种优化策略，可以提升数据访问的速度和效率。

//例1
#include 
using namespace std;
struct example {
  char a;
  int b;
  char c;
};
int main()
{
   cout << sizeof(example);
   return 0;
}

//例2
#include 
using namespace std;
struct example {
  char a;
  char c;
  int b;
};
int main()
{
   cout << sizeof(example);
   return 0;
}

在例1和例2中example由相同的两个元素类型组成，我们利用sizeof()函数获取他们所占空间，是一样的吗？

由上述结果可知，例1所占空间为12，例2所占空间为8。明明是相同的数据类型组成的结构体，只是换了一下顺序为什么会造成那么大的区别呢？这就涉及到内存对齐的问题了。

内存对齐定义

内存对齐指的是将数据的内存地址按照特定的对齐方式进行排列，使得数据可以按照一定的规则进行内存地址的访问。

内存对齐原因

平台移植

平台移植是因为不同的硬件平台可能对内存地址的访问方式不同，有些平台可能只能在特定的地址处访问特定的数据类型，否则可能会抛出硬件异常。

访问性能

性能方面，如果内存中的数据没有进行对齐，处理器需要多次内存访问才能获取到数据，而如果进行了内存对齐，处理器则只需要一次内存访问即可获取到数据，大大提高了数据的访问速度。

非内存对齐和内存对齐的优缺点

• 对于非内存对齐的数据，如果要从内存中读取一个数据，处理器可能需要多次访问内存才能获取到完整的数据。这是因为非对齐的数据可能跨越了多个内存块，处理器需要先读取一个内存块的数据，再读取另一个内存块的数据，然后合并得到完整的数据。而对于内存对齐的数据，处理器则只需要一次内存访问即可获取到完整的数据。

• 如果数据没有进行内存对齐，可能会导致处理器需要执行更多的内存访问操作，从而增加了处理器的负载，降低了程序的运行效率。

内存对齐规则

C++内存对齐的规则是由编译器决定的，它通常是为了提高程序的性能和可移植性。以下是一些常见的C++内存对齐规则：

• 数据类型对齐规

每种数据类型都有一个对齐限制，这是由编译器决定的。例如，在32位系统中，int类型通常对齐到4字节的内存地址。这意味着，如果一个int类型的变量在内存中的地址不是4的倍数，那么编译器会在该变量前面添加一些填充字节，使其对齐到4字节的倍数。

• 数据结构对齐规则

在C++中，数据结构（如结构体和类）的内存对齐规则是由其成员类型的对齐规则决定的。如果一个数据结构中有多个数据类型，那么编译器会按照这些类型的对齐限制来计算整个数据结构的对齐限制。

• 指定对齐规则

在C++中，可以使用alignas关键字来指定一个变量或数据结构的对齐规则。例如，alignas(8) int x;指定了变量x的对齐限制为8字节。

• 结构体和类的成员对齐

在C++中，结构体和类的成员变量的对齐规则是从左到右依次递增的。这意味着，如果一个成员变量的类型要求对齐到4字节的内存地址，那么它前面的所有成员变量都会按照这个规则进行对齐。如果一个成员变量后面还有其他的成员变量，那么编译器会在该成员变量后面添加一些填充字节，使得下一个成员变量能够按照其类型的要求进行对齐。

• 内存访问对齐

在C++中，访问内存的方式也有一定的对齐要求。例如，如果使用指针访问一个未对齐的变量，可能会导致程序崩溃或运行异常。
总之，C++中的内存对齐是一种优化策略，可以提高数据的访问速度和效率。在进行程序开发时，应该根据实际情况选择合适的对齐方式，以提高程序的性能和稳定性。

对于例1：

char a、int b、char c：假设char的对齐限制为1字节，int的对齐限制为4字节。第一个char占1字节，然后编译器会在其后添加3个填充字节（因为下一个成员变量int的对齐限制是4字节，所以需要填充3个字节以保证int的地址能对齐到4的倍数），接着int占4字节，最后又一个char占1字节,编译期在填充3个字节。因此，整个结构体的大小为1 + 3 + 4 + 1 + 3= 12个字节。

对于例2:
char a、char c、int b：假设char的对齐限制为1字节，int的对齐限制为4字节。第一个char占1字节，然后第二个char占1字节，再添加2个填充字节（因为下一个成员变量int的对齐限制是4字节，所以需要填充2个字节以保证int的地址能对齐到4的倍数），接着int占4字节。因此，整个结构体的大小为1 + 1 + 2 + 4 = 8个字节。

若存在错误，还请指正，谢谢