一篇文章帶你了解C語言內存對齊解決的問題
一、內存對齊為4個字節(jié)的好處
首先，了解一下CPU從內存里讀取數(shù)據(jù)的流程：
第一步，CPU通過地址總線，找到該數(shù)據(jù)的位置。
第二步，通過控制總線，發(fā)送讀取數(shù)據(jù)的指令。
第三步，通過數(shù)據(jù)總線，從內存里獲取該數(shù)據(jù)的內容。
內存對齊使用4個字節(jié)的原因有：
1.STM32單片機的數(shù)據(jù)總線與地址總線都是32bit（4個字節(jié)）。
2.方便DMA的搬運，DMA搬運的最大內存是32bit（4個字節(jié)）。
二、內存對齊的目的是以空間換取速度
2.1、內存對齊為4的例子
/* 先來一個簡單的結構體 */
struct
{
char a;
int b;
}Test2;
CPU讀取內存里數(shù)據(jù)的過程：
1.想找變量a：第一次讀取就能找到。
2.想找變量b：第二次讀取就能找到。
這一點很重要，變量a與變量b各自只需要1次尋址就能完成讀取。接下來看一看內存如果沒有使用內存對齊的例子（當我不知道內存對齊時，我也是誤以為內存里的數(shù)據(jù)是這樣分布的！）
2.2、內存沒有使用內存對齊的例子
如果內存沒有使用內存對齊的話，構想的內存分布如下：
CPU讀取數(shù)據(jù)的過程：
1.想找變量a：第一次讀取就能找到。
2.想找變量b：先讀取第一組內存的后三個字節(jié)，接著再讀取第二組內存的第一個字節(jié)，最后將所有字節(jié)合并為4個字節(jié)。
如果內存沒有使用內存對齊的話，CPU為了獲取變量b花掉了兩次地址尋址，接著還要將字節(jié)合并。所以，內存對齊可以有效地提高CPU讀寫內存的速度，但是浪費一點空間。
三、掌握內存對齊的必要性
了解內存對齊的作用后，就能弄懂為什么編譯器要對某些內存做了填充。比如本章節(jié)的例子，如果結構體里只有一個char與int變量，無論是char變量在前，還是int變量在前，都肯定會浪費3個字節(jié)被用于填充，湊夠4個字節(jié)變成一組數(shù)據(jù)被CPU一次性讀取。
總結
本篇文章就到這里了，希望能給你帶來幫助，也希望您能夠多多關注腳本之家的更多內容！
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