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union u
{ double a; int b; }; union u2
{ char a[13]; int b; }; union u3
{ char a[13]; char b; }; cout<<sizeof(u)<<endl; // 8
cout<<sizeof(u2)<<endl; // 16 cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13 都知道union的大小取決于它所有的成員中，占用空間最大的一個成員的大小。所以對于u來說，大小就是最大的double類型成員a了，所以sizeof(u)=sizeof(double)=8。但是對于u2和u3，最大的空間都是char[13]類型的數(shù)組，為什么u3的大小是13，而u2是16呢？關鍵在于u2中的成員int b。由于int類型成員的存在，使u2的對齊方式變成4，也就是說，u2的大小必須在4的對界上，所以占用的空間變成了16（最接近13的對界）。
結論：復合數(shù)據(jù)類型，如union，struct，class的對齊方式為成員中對齊方式最大的成員的對齊方式。
順便提一下CPU對界問題，32的C++采用8位對界來提高運行速度，所以編譯器會盡量把數(shù)據(jù)放在它的對界上以提高內(nèi)存命中率。對界是可以更改的，使用#pragma pack(x)宏可以改變編譯器的對界方式，默認是8。C++固有類型的對界取編譯器對界方式與自身大小中較小的一個。例如，指定編譯器按2對界，int類型的大小是4，則int的對界為2和4中較小的2。在默認的對界方式下，因為幾乎所有的數(shù)據(jù)類型都不大于默認的對界方式8（除了long double），所以所有的固有類型的對界方式可以認為就是類型自身的大小。更改一下上面的程序：
#pragma pack(2)
union u2 { char a[13]; int b; }; union u3
{ char a[13]; char b; }; #pragma pack(8) cout<<sizeof(u2)<<endl; // 14
cout<<sizeof(u3)<<endl; // 13 由于手動更改對界方式為2，所以int的對界也變成了2，u2的對界取成員中最大的對界，也是2了，所以此時sizeof(u2)=14。
結論：C++固有類型的對界取編譯器對界方式與自身大小中較小的一個。
9、struct的sizeof問題
因為對齊問題使結構體的sizeof變得比較復雜，看下面的例子：(默認對齊方式下)
struct s1
{ char a; double b; int c; char d; }; struct s2
{ char a; char b; int c; double d; }; cout<<sizeof(s1)<<endl; // 24
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 16 同樣是兩個char類型，一個int類型，一個double類型，但是因為對界問題，導致他們的大小不同。計算結構體大小可以采用元素擺放法，我舉例子說明一下：首先，CPU判斷結構體的對界，根據(jù)上一節(jié)的結論，s1和s2的對界都取最大的元素類型，也就是double類型的對界8。然后開始擺放每個元素。
對于s1，首先把a放到8的對界，假定是0，此時下一個空閑的地址是1，但是下一個元素d是double類型，要放到8的對界上，離1最接近的地址是8了，所以d被放在了8，此時下一個空閑地址變成了16，下一個元素c的對界是4，16可以滿足，所以c放在了16，此時下一個空閑地址變成了20，下一個元素d需要對界1，也正好落在對界上，所以d放在了20，結構體在地址21處結束。由于s1的大小需要是8的倍數(shù)，所以21-23的空間被保留，s1的大小變成了24。
對于s2，首先把a放到8的對界，假定是0，此時下一個空閑地址是1，下一個元素的對界也是1，所以b擺放在1，下一個空閑地址變成了2；下一個元素c的對界是4，所以取離2最近的地址4擺放c，下一個空閑地址變成了8，下一個元素d的對界是8，所以d擺放在8，所有元素擺放完畢，結構體在15處結束，占用總空間為16，正好是8的倍數(shù)。
這里有個陷阱，對于結構體中的結構體成員，不要認為它的對齊方式就是他的大小，看下面的例子：
struct s1
{ char a[8]; }; struct s2
{ double d; }; struct s3
{ s1 s; char a; }; struct s4
{ s2 s; char a; }; cout<<sizeof(s1)<<endl; // 8
cout<<sizeof(s2)<<endl; // 8 cout<<sizeof(s3)<<endl; // 9 cout<<sizeof(s4)<<endl; // 16; s1和s2大小雖然都是8，但是s1的對齊方式是1，s2是8（double），所以在s3和s4中才有這樣的差異。
所以，在自己定義結構體的時候，如果空間緊張的話，最好考慮對齊因素來排列結構體里的元素。
結論:struct 里面的元素是順序存儲的,每個元素占用的字節(jié)數(shù)根據(jù)對齊字節(jié)數(shù)N(struct 里占用字節(jié)最多的元素與CPU對齊字節(jié)數(shù)中較小的一個)進行調(diào)整.如果從左至右M個元素加起來的字節(jié)數(shù)大于N,則按從右至左舍去K個元素直至M-K個元素加起來的字節(jié)數(shù)小于等于N,如果等于N則不用字節(jié)填充,小于N則把M-K-1的元素填充直至=N.
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