內存命令對齊

⑴ 內存對齊有什麼用呢,請舉個例子說明一下.

CPU對內存的操作有對並的概念：
如果操作1位元組的數據，可以是任意地址，如果是操作2位元組的數據，如果開始地址在偶數地址，一次就可以取2位元組，如果開始地址在奇數，就要2次內存操作才能完成；如果操作4位元組的數據，最好開始地址在能被4整除的數值上，這樣可以用一條32位的內存操作指令完成。同樣，8位元組的開始位置最好的能被8整除的數值上，這樣可以用一條64位的內存操作指令完成。
就是說，如果對齊了，一次就可以完成，不對齊，就可能多次才能完成。編譯程序處理時也有對齊處理，一般的結構體和對象等估計都有對齊的處理（把結構體或對象的開始位置定在邊界上），這樣，只要你在結構體里對象之間能處理好對齊，你的數據就能操作得很快。
有時你定義了一個結構體，用了若干位元組，但不是8或4的倍數，但你查內存時能發現它們佔用的是8或4的倍數（多用了幾個位元組），就是這個原因。

補充回答：
比如32位機，32根地址線，32根數據線，取數時，CPU的32根據地址線與內存的0-3號地址對齊，CPU的32位的數據線也同樣，一個讀取周期只能取這0-3地址的3個位元組。如果你是取3-4地址的數據，CPU會自動把它分解成2次取數據操作，一次取8位的3單元和一次取8位4單元數據。
只有開始地址是0、4、8...的32位的數據操作才能一次操作完成，內存不支持從1號單元開始的4位元組讀，CPU和內存的數據線必須相應數據線對齊才行。
如果要沒有這個限制，CPU和內存的製作成本就會高一些。況且，CPU和內存的控制匯流排標準是早就規定好了的，造CPU的生產出了有你這種功能的CPU，但內存不支持，必須某年某月國際上協商出了新的標准，你的這種想法才可能實現。

⑵ 對齊的計算機內存中的對齊

⒈現代計算機中內存空間都是按照byte劃分的，從理論上講似乎對任何類型的變數的訪問可以從任何地址開始，但實際情況是在訪問特定變數的時候經常在特定的內存地址訪問，這就需要各類型數據按照一定的規則在空間上排列，而不是順序的一個接一個的排放，這就是對齊。
⒉對齊的作用和原因：各個硬體平台對存儲空間的處理上有很大的不同。一些平台對某些特定類型的數據只能從某些特定地址開始存取。其他平台可能沒有這種情況， 但是最常見的是如果不按照適合其平台的要求對數據存放進行對齊，會在存取效率上帶來損失。比如有些平台每次讀都是從偶地址開始，如果一個int型（假設為 32位）如果存放在偶地址開始的地方，那麼一個讀周期就可以讀出，而如果存放在奇地址開始的地方，就可能會需要2個讀周期，並對兩次讀出的結果的高低 位元組進行拼湊才能得到該int數據。顯然在讀取效率上下降很多。這也是空間和時間的博弈。 通常，我們寫程序的時候，不需要考慮對齊問題。編譯器會替我們選擇適合目標平台的對齊策略。當然，我們也可以通知給編譯器傳遞預編譯指令而改變對指定數據的對齊方法。
但是，正因為我們一般不需要關心這個問題，所以因為編輯器對數據存放做了對齊，而我們不了解的話，常常會對一些問題感到迷惑。最常見的就是struct數據結構的sizeof結果，出乎意料。為此，我們需要對對齊演算法所了解。
對齊的演算法：
由於各個平台和編譯器的不同，現以本人使用的gcc version 3.2.2編譯器（32位x86平台）為例子，來討論編譯器對struct數據結構中的各成員如何進行對齊的。
設結構體如下定義：
struct A {
int a;
char b;
short c;
};
結構體A中包含了4位元組長度的int一個，1位元組長度的char一個和2位元組長度的short型數據一個。所以A用到的空間應該是7位元組。但是因為編譯器要對數據成員在空間上進行對齊。
所以使用sizeof(strcut A）值為8。
現在把該結構體調整成員變數的順序。
struct B {
char b;
int a;
short c;
};
這時候同樣是總共7個位元組的變數，但是sizeof(struct B）的值卻是12。
下面我們使用預編譯指令#pragma pack (value）來告訴編譯器，使用我們指定的對齊值來取代預設的。
#pragma pack ⑵/*指定按2位元組對齊*/
struct C {
char b;
int a;
short c;
};
#pragma pack () /*取消指定對齊，恢復預設對齊*/
sizeof(struct C）值是8。
修改對齊值為1：
#pragma pack ⑴/*指定按1位元組對齊*/
struct D {
char b;
int a;
short c;
};
#pragma pack () /*取消指定對齊，恢復預設對齊*/
sizeof(struct D）值為7。
對於char型數據，其自身對齊值為1，對於short型為2，對於int,float型，其自身對齊值為4，對於double型，其自身對齊值為8，單位位元組。
這裡面有四個概念值：
1）數據類型自身的對齊值：就是上面交代的基本數據類型的自身對齊值。
2）指定對齊值：#pragma pack (value）時的指定對齊值value。
3）結構體或者類的自身對齊值：其成員中自身對齊值最大的那個值。
4）數據成員、結構體和類的有效對齊值：自身對齊值和指定對齊值中較小的那個值。
有了這些值，我們就可以很方便的來討論具體數據結構的成員和其自身的對齊方式。有效對齊值N是最終用來決定數據存放地址方式的值，最重要。有效對齊N，就是表示「對齊在N上」，也就是說該數據的存放起始地址%N=0.而數據結構中的數據變數都是按定義的先後順序來排放的。第一個數據變數的起始地址就是 數據結構的起始地址。結構體的成員變數要對齊排放，結構體本身也要根據自身的有效對齊值圓整（就是結構體成員變數佔用總長度需要是對結構體有效對齊值的整 數倍，結合下面例子理解）。這樣就不難理解上面的幾個例子的值了。
例子分析：
分析例子B；
struct B {
char b;
int a;
short c;
};
假設B從地址空間0x0000開始排放。該例子中沒有定義指定對齊值，在筆者環境下，該值默認為4。第一個成員變數b的自身對齊值是1，比指定或者默認指 定對齊值4小，所以其有效對齊值為1，所以其存放地址0x0000符合0x0000%1=0.第二個成員變數a，其自身對齊值為4，所以有效對齊值也為 4，所以只能存放在起始地址為0x0004到0x0007這四個連續的位元組空間中，復核0x0004%4=0，且緊靠第一個變數。第三個變數c，自身對齊 值為2，所以有效對齊值也是2，可以存放在0x0008到0x0009這兩個位元組空間中，符合0x0008%2=0。所以從0x0000到0x0009存 放的都是B內容。再看數據結構B的自身對齊值為其變數中最大對齊值（這里是b）所以就是4，所以結構體的有效對齊值也是4。根據結構體圓整的要求， 0x0009到0x0000=10位元組，（10+2）%4=0。所以0x0000A到0x000B也為結構體B所佔用。故B從0x0000到0x000B 共有12個位元組，sizeof(struct B)=12;
同理，分析上面例子C：
#pragma pack ⑵/*指定按2位元組對齊*/
struct C {
char b;
int a;
short c;
};
#pragma pack () /*取消指定對齊，恢復預設對齊*/
第一個變數b的自身對齊值為1，指定對齊值為2，所以，其有效對齊值為1，假設C從0x0000開始，那麼b存放在0x0000，符合0x0000%1= 0；第二個變數，自身對齊值為4，指定對齊值為2，所以有效對齊值為2，所以順序存放在0x0002、0x0003、0x0004、0x0005四個連續 位元組中，符合0x0002%2=0。第三個變數c的自身對齊值為2，所以有效對齊值為2，順序存放
在0x0006、0x0007中，符合0x0006%2=0。所以從0x0000到0x00007共八位元組存放的是C的變數。又C的自身對齊值為4，所以 C的有效對齊值為2。又8%2=0,C只佔用0x0000到0x0007的八個位元組。所以sizeof(struct C)=8.
有 了以上的解釋，相信你對C語言的位元組對齊概念應該有了清楚的認識了吧。在網路程序中，掌握這個概念可是很重要的喔，在不同平台之間（比如在Windows 和Linux之間）傳遞2進制流（比如結構體），那麼在這兩個平台間必須要定義相同的對齊方式，不然莫名其妙的出了一些錯，可是很難排查的哦^_^。

⑶ 如何理解 struct 的內存對齊

作為一個程序員的我來解釋一下這個對齊問題，struct 的內存對齊是有一定的規則的，對於結構的各個成員，第一個成員位於偏移為0的位置，以後每個數據的偏移量必須是Min(編譯器被指定的對齊位元組數，該數據成員的自身長度)的倍數。

也許很多新手還是很難看的懂，下面有一些比較簡單的方法，整個Struct的地址必須是最大位元組的整數倍，還有一點很是重要的是前面的地址必須是後面的地址正數倍，如果不是的話就進行補齊。

想要學好這個還是多去進行一些實際的操作，比較有助於進步。

⑷ 內存對齊問題

一般來說#pragma pack(8)是沒用的,因為當指定對齊值和自身對齊值不同時,取較小值.而大部分基本數據類型的對齊值都不超過8.

明顯是不同編譯器的處理方式不同.樓主真要想搞懂,就把各個結構的實例按位元組顯示出來看看.

比如我在VC里,加了一段
s.a=1.0;s.b='a';s.c='b';
t.b='b';t.a=1.0;t.c='c';
unsigned char *p=(unsigned char *)(&s);
for(int i=0;i<sizeof(s);i++) printf("%x ",p[i]);
unsigned char *q=(unsigned char *)(&t);
for(i=0;i<sizeof(t);i++) printf("%x ",q[i]);
就一目瞭然了.

⑸ 請問什麼叫內存對齊謝謝

內存上有一個缺口，不同版本的缺口位置不同，和內存插槽上有一個隔斷一一對應。例如早一點的sdrom內存有2個缺口，對應的sdrom內存插槽上有2個隔斷；ddr1內存有一個缺口，ddr1插槽有1個隔斷。你怎麼判定呢？先確定你主板型號，看主板支持什麼型號內存，購買對應內存，然後將內存缺口對准內存插槽上的隔斷，插下去，ok。內存上的缺口就是為防反插而設計的。

另外，如果你是問c語言的內存對齊就是另外一個答案：
字，雙字，和四字在自然邊界上不需要在內存中對齊。（對字，雙字，和四字來說，自然邊界分別是偶數地址，可以被4整除的地址，和可以被8整除的地址。）
無論如何，為了提高程序的性能，數據結構（尤其是棧）應該盡可能地在自然邊界上對齊。原因在於，為了訪問未對齊的內存，處理器需要作兩次內存訪問；然而，對齊的內存訪問僅需要一次訪問。
一個字或雙字操作數跨越了4位元組邊界，或者一個四字操作數跨越了8位元組邊界，被認為是未對齊的，從而需要兩次匯流排周期來訪問內存。一個字起始地址是奇數但卻沒有跨越字邊界被認為是對齊的，能夠在一個匯流排周期中被訪問。
某些操作雙四字的指令需要內存操作數在自然邊界上對齊。如果操作數沒有對齊，這些指令將會產生一個通用保護異常（#GP）。雙四字的自然邊界是能夠被16 整除的地址。其他的操作雙四字的指令允許未對齊的訪問（不會產生通用保護異常），然而，需要額外的內存匯流排周期來訪問內存中未對齊的數據。

⑹ 有經驗的C語言程序常說的「內存對齊」，原因究竟是什麼

在C語言程序開發中，有時有經驗的程序員會提起「內存對齊」一詞，事實上，這也是C語言中結構體的 size 不等於它所有成員 size 之和的原因（C語言中的結構體的size，並不等於它所有成員size之和，為什麼？），那麼，C語言程序為什麼要「內存對齊」呢？

事實上，本節只是粗淺討論，處理器的內存系統比這里描述的要復雜得多，涉及的內容也要復雜得多。不過，我們至少已經知道，在C語言程序中堅持內存對齊還是有很多好處的。

⑺ 對齊的（內存）對齊

不是所有的硬體平台都能訪問任意地址上的任意數據的；某些硬
件平台只能在某些地址處取某些特定類型的數據，否則拋出硬體異常。 數據結構（尤其是棧）應該盡可能地在自然邊界上對齊。原因在於，為了訪問
未對齊的內存，處理器需要作兩次內存訪問；而對齊的內存訪問僅需要一次訪問。 每個特定平台上的編譯器都有自己的默認「對齊系數」（也叫對齊模數）。程序員可以通過預編
譯命令#pragma pack(n），n=1,2,4,8,16 來改變這一系數，其中的n 就是你要指定的「對齊系數」。 ⒈數據成員對齊規則：結構（struct）（或聯合（union））的數據成員，第一個數據成員放在offset
為0 的地方，以後每個數據成員的對齊按照#pragma pack 指定的數值和這個數據成員自身長
度中，比較小的那個進行。
⒉結構(或聯合）的整體對齊規則：在數據成員完成各自對齊之後，結構（或聯合）本身也要進
行對齊，對齊將按照#pragma pack 指定的數值和結構（或聯合）最大數據成員長度中，比較小
的那個進行。
⒊結合1、2 可推斷：當#pragma pack 的n 值等於或超過所有數據成員長度的時候，這個n
值的大小將不產生任何效果。

⑻ 請教:「不能完成自動對齊圖層命令,因為沒有足夠的內存(RAM)」是何原因

樓主遇到的這個情況屬於電腦的硬體限制,建議升級內存就可以解決問題了。
麻煩採納，謝謝!

⑼ 匯編高手來說下內存對齊背後CPU究竟是怎麼操作的

內存對齊：

我們知道現代計算機體系中CPU按照雙字、字、位元組訪問存儲內存，並通過匯流排進行傳輸，若未經一定規則的對齊，CPU的訪址操作與匯流排的傳輸操作將會異常的復雜，所以現代編譯器中都會對內存進行自動的對齊。

1.內存對齊系數

說道內存對齊，就不得不說內存對齊系數， 對齊系數最簡單的設置方法是使用 #pragma pack(n)進行設置，這部分點進鏈接在我的文章內有詳細說明！

2.sizeof

說到內存對齊第二個不得不說的就是sizeof，它的基本作用是判斷數據類型或者表達式長度，要注意的是這不是一個函數，而是一個C++中的關鍵字！位元組數的計算在程序編譯時進行，而不是在程序執行的過程中才計算出來!

3.類型的長度與數據成員對齊

你的計算機中，數據類型的長度指的就是在你的計算機中對數據類型使用sizeof得到的結果，當然這個在各種不同的編譯環境下得到的結果是不同的。
比如在32位Visual Studio環境下：

cout << sizeof(char) << endl; // 1
cout << sizeof(short) << endl; // 2
cout << sizeof(int) << endl; // 4
cout << sizeof(long) << endl; // 4
cout << sizeof(double) << endl; // 8

而在64位G++編譯環境下：

cout << sizeof(char) << endl; // 1
cout << sizeof(short) << endl; // 2
cout << sizeof(int) << endl; // 4
cout << sizeof(long) << endl; // 8
cout << sizeof(double) << endl; // 8

下面我將在32位Visual Studio環境下講解數據成員對齊：
首先我們要清楚結構體struct中的成員在內存中的分配是連續的，struct內的首地址也就是struct內第一個數據成員的地址，換句話說struct內第一個數據成員離struct開始的距離offset = 0。
數據成員對齊的規則就是，而在第一個成員之後，每個成員距離struct首地址的距離 offset， 都是struct內成員自身長度（sizeof） 與 #pragma pack(n)中的n的最小值的整數倍，如果未經對齊時不滿足這個規則，在對齊時就會在這個成員前填充空子節以使其達到數據成員對齊。

默認n為8時：

struct {
char a;
double b;
} myStruct;
cout << sizeof myStruct << endl; // 16
cout << (int *)&myStruct.a << endl; // 0024F898
cout << &myStruct.b << endl; // 0024F8A0(因運行時而異)

當設置n為4也就是min（sizeof(double), n） = 4 時：

#pragma pack(4)
struct {
char a;
double b;
} myStruct;
cout << sizeof myStruct << endl; // 12
cout << (int *)&myStruct.a << endl; // 0046F76C
cout << &myStruct.b << endl; // 0046F770

第一個例子時，最小值為8，填充7個位元組到char a 之後。
第二個例子時，最小值為4，填充3個位元組到char a之後。

4.整體對齊

編譯器在進行過數據成員對齊之後，還要進行整體對齊。與數據對齊相似但不是完全相同， 如果數據對齊完成時struct的大小不是 struct內成員自身長度最大值（sizeof） 與 #pragma pack(n)中的n的最小值的整數倍。（注意這里是成員中長度最大的那個與n比較，而不是特定的一個成員。）就要在struct的最後添加空位元組直到對齊。

當設置n為4也就是min（sizeof(short), n） = 2 時：

#pragma pack(4)
struct {
char a;
short b;
char c;
} myStruct;
cout << sizeof myStruct << endl; // 6
cout << (int *)&myStruct.a << endl; // 003DFED0
cout << &myStruct.b << endl; // 003DFED2
cout << (int *)&myStruct.c << endl; // 003DFED4

在上面的例子中，char a offset為0 因成員對齊占據[D0]填充[D1]共兩個位元組，short b是最大長度成員無需對齊占據[D2-D3]兩個位元組,它的offset是2,而char c的offset是4占據[D4]無需成員對齊，但此時struct的大小是2+2+1 = 5位元組，不是2的整數倍，所以我們要填充空子節在最後直到struct大小達到2的整數倍，這就是整體對齊。

經過了數據成員對齊與整體對齊之後內存對齊就完成了，如果深入思考上述規則還會發現：即使是同樣數目與數量的數據成員，在擺放的順序不同時struct的大小也會不同，下面就是一個例子：

這樣擺放是12位元組：

卻變成了8位元組.png

由於這種特性，如果在網路編程或相關內存操作時如果不加以注意的話，就會造成隱秘而難以糾正的錯誤，請大家務必小心！