與包含的類型相比，C++是如何對齊的？

Question

假設我有一些類型T必須是N字節對齊。現在，我宣佈T類型的數組：

T array[size]; 

請問陣列具有相同的排列要求T型或將其有任何其他對齊要求？

Answer 1

是的，對齊要求必須是相同的。顯然，一列T必須至少與單個T一樣嚴格對齊，否則其第一個成員將不會正確對齊。數組不能更嚴格地與其元素類型對齊的事實來自標準部分8.3.4，其說明數組是連續分配的元素子對象。考慮一下這個數組的數組：

T a[2][size]; 

不管的size值，可以有兩個數組a[0]和a[1]之間沒有「額外」的填充，否則這違反了contiguosly分配要求。我們知道(char*)&a[1] == (char*)&a[0] + sizeof(a[0])和sizeof(a[0]) == sizeof(T[size]) == size * sizeof(T)。因爲這適用於任何size，所以必須可以在任何地址上放置一個T的數組，該數組適合單個對象（給定足夠的地址空間）。

Answer 2

我相信陣列的對齊需求將與陣列元素的對齊需求相同。

顯然，數組的起始位置必須至少與第一個元素所要求的一樣嚴格，所以它的對齊要求不能不那麼嚴格。

數組的起始地址加上每個元素的大小必須使第二個元素充分對齊。這對元素類型的大小有一個約束，我相信這意味着填充可以在結構的末尾引入，以保持數組對齊，即使你從不在數組中使用該結構。但這並不意味着需要更嚴格的協調。

通過歸納法，如果前兩個元素都是OK的，後續元素都可以，因此給數組提供與其元素相同的對齊要求應該很好。但是，從規範中引用將是很好的。

Answer 3

規則是相同的我相信但解釋可能會混淆。

我相信，因爲數組的每個元素將具有相同的大小，所以只有對齊第一個元素會自動對齊其餘元素，因此在元素之間永遠不會有任何填充。

這可能是真實的情況下一個微不足道的數組，但不適用於複雜的情況。

陣列的步幅可能大於元素大小，即每個單獨元素之間可能存在襯墊。

下面是一個很好的例子

struct ThreeBytesWide { 
    char a[3]; 
}; 

struct ThreeBytesWide myArray[100]; 

source - stride wikipedia

ThreeBytesWide陣列的每個元素都能夠被排列到四個字節邊界

編輯：所闡述的意見，提在單個元素之間有襯墊的時候，元素本身就是3個字節，並且與4個字節的邊界對齊。

Answer 4

對象數組需要是連續的，所以在對象之間不會有填充，儘管填充可以添加到對象的末尾（產生幾乎相同的效果）。 C++ Data Member Alignment and Array Packing

#include <iostream> 

__declspec(align(32)) 
struct Str1 
{ 
    int a; 
    char c; 
}; 

template<typename T> 
struct size 
{ 
    T arr[10]; 
}; 


int main() 
{ 
    size<Str1> b1; 

    std::cout << sizeof(Str1) << std::endl; // prints 32 
    std::cout << sizeof(b1) << std::endl; // prints 320 

    std::cin.ignore(); 
    return 0; 
} 

參考文獻：

1. Data alignment in C++, standard and portability
2. http://msdn.microsoft.com/en-us/library/83ythb65.aspx