C / C ++中的内存对齐

我正在阅读《游戏编码完整版》第4版。有一个关于内存对齐的主题。在下面的代码中，作者说，第一个结构确实很慢，因为它既没有位对齐也没有字节对齐。第二个不是位对齐而是字节对齐。最后一个很快，因为两者都有。他说，没有编译指示，编译器将对齐内存本身，这会浪费内存。我无法真正获得计算结果。

这是文本的一部分：

如果让编译器通过添加未使用的字节来优化SlowStruct，则每个结构将是24个字节而不是14个字节。在第一个char变量之后填充七个额外的字节，并在末尾添加其余字节。这样可以确保整个结构始终以8字节为边界开始。这大约是浪费空间的40％，这都是由于成员变量的粗心排序所致。

这是粗体字的结论行：-

不要让编译器浪费宝贵的内存空间。让您的一些 脑细胞发挥作用，并对齐您自己的成员变量。

请让我看一下计算并更清楚地解释填充概念。

码：-

#pragma pack(push, 1)
struct ReallySlowStruct
{
    char c : 6;
    __int64 d : 64;
    int b : 32;
    char a : 8;
};

struct SlowStruct
{
    char c;
    __int64 d;
    int b;
    char a;
};

struct FastStruct
{
   __int64 d;
   __int b;
   char a;
   char c;
   char unused[2];
};
#pragma pack(pop)

jwsc.. 6

本书中给出的示例高度依赖于所使用的编译器和计算机体系结构。如果在自己的程序中测试它们，则可能会得到与作者完全不同的结果。我将假定使用64位体系结构，因为作者也会这样做，因为我在描述中已经读过。让我们一一查看示例：

如果所使用的编译器支持非字节对齐的结构成员，则ReallySlowStruct，“ d”的开头将在结构的第一个字节的第七位。听起来非常节省内存。问题是，C不允许位处理。因此，要将newValue保存到“ d”成员，编译器必须执行很多移位操作：将“ newValue”的前两位保存在byte0中，向右移6位。然后将“ newValue”向左移两位，并从字节1开始保存。字节1是未对齐的存储器位置，这意味着大容量存储器传输指令将不起作用，编译器必须一次保存每个字节。