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学习内存对齐,掌握C语言高效编程秘诀?

GG网络技术分享 2025-11-24 22:41 4


嘿嘿,你们知道吗?我们用的C语言编程里有个神奇的东西叫“内存对齐”,听起来是不是hen厉害的样子?今天我就来给大家普及普及这个知识,让大家也成为编程小高手!

什么是内存对齐?

先说说我们要知道什么是内存对齐。想象一下我们的电脑内存就像一个大抽屉,每个抽屉放一样东西。 礼貌吗? 内存对齐就是按照一定的规则,把数据放在抽屉里这样取东西的时候才方便快捷。

struct mystruct {
    char c; // one byte
    int i; // four bytes
    short s; // two bytes
}

拜托大家... 在32位处理器上,上述数据结构可Neng会被按照下图这样排列:

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为什么C语言要“内存对齐”?

哦,原来这就是“内存对齐”啊!那为什么C语言程序要这么Zuo呢?让我来给大家解释解释。

最终的最终。 Ru果体系架构Ke以确定一个LSB总是那么它Ke以访问倍多的内存。从一个地址中去掉个LSB, 将得到字节的内存对齐,或者说“跨距”,主要原因是地址每增加一,它就有效的增加bit,而不是bit。

此时 Ru果处理器需要从0x05处读取位数据,处理器将不得不从0x04处读取一个字, 别犹豫... 然后左移一个字节,将后来啊放入位寄存器中。

内存对齐的好处

内存对齐可不只是为了好kan,它还有hen多好处呢!

先说说内存对齐Ke以提高CPU的访问效率。CPU总是以字大小访问数据, Ru果数据没有对齐,CPU就需要进行额外的操作来处理数据,这样就会降低程序的运行速度,我裂开了。。

接下来内存对齐Ke以提高内存的利用率。主要原因是内存对齐Ke以减少内存碎片,使得内存geng加连续,这样程序在运行时就Ke以geng有效地使用内存。

这玩意儿... 再说说内存对齐还Ke以提高程序的兼容性。主要原因是不同的处理器可Neng对内存对齐的要求不同, Ru果我们的程序没有进行内存对齐,那么在运行时可Neng会出现兼容性问题。

通过今天的学习,相信大家对内存对齐有了geng深入的了解。记住内存对齐是C语言编程中一个非常重要的概念, 对吧,你看。 希望大家douNeng掌握这个技巧,成为编程高手!

欢迎在评论区一起讨论,质疑。文章dou是手打原创, 每天Zui浅显的介绍C语言、linux等嵌入式开发,喜欢我的文章就关注一波吧,Ke以kan到Zui新geng新和之前的文章哦,很棒。。

C语言程序为什么要“内存对齐”呢?

我开心到飞起。 假设在C语言程序开发中, 我们在内存里定义了下面这样的数据结构:

在内存中紧密排列

上述数据结构可Neng会被按照这样排列

访问范围提高

CPU 总是以字大小访问数据

Ru果处理器需要从0x01处读取位数据,效率就降低至少倍了:处理器不得不从0x00处读取一个字,并且左移一个字节, 不如... 然后从0x04处再读取一个字,并且右移个字节,到头来使用OR位运算将两次读取后来啊拼接,才Neng达成目的。

我天... 所以呢,对于C语言程序中的一些数据而言,进行“内存对齐”至少有以下几点好处:


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