字节对齐

 1 struct Mystruct1{
 2     char a;     //1字节
 3     double b;   //8字节
 4     int c;      //4字节
 5     short d;    //2字节
 6 }Mystruct1;
 7 
 8 struct Mystruct2{
 9     double b;   //8字节
10     int c;      //4字节
11     short d;    //2字节
12     char a;     //1字节
13 }Mystruct2;
14 
15 struct Mystruct3{
16     double b;   //8字节
17     int c;      //4字节
18     short d;    //2字节
19     char a;     //1字节
20     struct Mystruct1 e;
21 }Mystruct3;
22 
23 //计算 结构体占用的内存大小
24 NSLog(@"%lu----%lu----%lu",sizeof(Mystruct1),sizeof(Mystruct2),sizeof(Mystruct3));
25 
26 打印结果为：24----16----40

Mystruct1 与 Mystruct2 数据成员的顺序不同，为什么会导致内存分配的大小不同呢？

1. 字节对齐的原则

1.1 结构体或者联合体的数据成员，第一个成员的存储位置从0开始，之后的每个成员的存储起始位置均为该成员的大小的整数倍。

• 根据这条原则，上面的 Mystruct1 中

• 成员 a 占 1 个字节, 从 0 的位置开始
• 成员 b 占 8 个字节，挨 0 + 1 最近的 8 的整数倍是8，所以 b 从 8 的位置开始

• 成员 c 占 4 个字节，挨 8 + 8 最近的 4 的整数倍是16，所以 c 从 16 的位置开始
• 成员 d 占 2 个字节，挨 16 + 4 最近的 2 的整数倍是20，所以 d 从 20 的位置开始

• 一共是占 22 个字节，8 字节对齐，一定要是8的倍数，不足要补齐，所以是 24 个字节

• 上面的 Mystruct2 中

• 成员 a 占 8 个字节, 从 0 的位置开始
• 成员 b 占 4 个字节，挨 0 + 8 最近的 4 的整数倍是8，所以 b 从 8 的位置开始

• 成员 c 占 2 个字节，挨 8 + 4 最近的 2 的整数倍是12，所以 c 从 12 的位置开始
• 成员 d 占 1 个字节，挨 12 + 2 最近的 1 的整数倍是14，所以 d 从 14 的位置开始

• 一共是占 15 个字节

1.2 结构体的总大小(sizeof的结果)，必须是其内部最大成员的整数倍，不足的需要补齐

• 根据这条原则，上面的 Mystruct1 中，占 22 个字节，必须是最大成员 （double b ）的整数倍，也就是8的整数倍，所以占24个字节
• 根据这条原则，上面的 Mystruct2 中，占 15 个字节，必须是最大成员 （double b ）的整数倍，也就是8的整数倍，所以占16个字节

1.3 如果结构体或者联合体的数据成员中存在子结构体，则子结构体的存储起始位置为其内部最大成员的整数倍。

• 上面的 Mystruct3 中，成员 a,b,c,d 的内存分配和 Mystruct2 是一致的, 占15个字节；
• 成员 e 是 Mystruct1 类型，上面也计算过是占24个字节。

• 成员e 的内部最大成员是 double b, 占8字节。
• 根据上面的规则，成员 e 的起始位置为子结构体中的最大成员(double b)的整数倍，挨着 15 最近的 8 的倍数是 16，所以 成员 e 从16开始，占24个字节。Mystruct3 所占内存大小为 16 + 24 = 40 ，正好是最大成员 8 的倍数。所以成员 e 占40字节

2. 内存优化方案：属性重排

由上面的栗子可以知道，结构体的数据成员顺序会影响结构体类型占用的内存大小。

由此苹果中采用属性重排的方案。苹果会自动重排属性的顺序，将占用不足 8 字节的成员挨在一起，凑满 8 字节，以达到优化内存的目的。

下面举个栗子