数据结构对齐

大多数RISC处理器在加载或存储指令访问错位的地址时，会产生一个对齐错误。这允许操作系统使用其他指令来模拟错位的访问。例如，对齐错误处理程序可以使用字节加载或存储（其总是对齐的）来模拟更大的加载或存储指令。

一些架构，如MIPS架构有特殊的无对齐加载和存储指令。一条无对齐的加载指令从具有最低字节地址的内存字中获取字节，另一条指令从具有最高字节地址的内存字中获取字节。同样的，store-high和store-low指令分别在较高和较低的内存字中存储相应的字节。

DEC Alpha架构对不对齐的加载和存储采用了两步法。第一步是将上层和下层的内存字加载到独立的寄存器中。第二步是使用类似于MIPS指令的特殊低/高指令来提取或修改内存字。通过将修改后的内存字存储到内存中，就完成了一个无对齐存储。造成这种复杂性的原因是，最初的Alpha架构只能读取或写入32位或64位的值。这被证明是一个严重的限制，经常导致代码臃肿和性能不佳。为了解决这个限制，在最初的架构中加入了一个名为 "字节字扩展"（BXW）的扩展。它包括字节和字的加载和存储指令。

因为这些指令比正常的内存加载和存储指令更大、更慢，所以只有在必要时才可以使用它们。一些C和C++编译器有一个 "无对齐 "属性，可以应用于需要无对齐指令的指针。

x86体系架构最初是不要求内存对齐。一些SSE2指令要求数据是128比特(16字节)对齐。有些CPU指令用于未对齐访问如MOVDQU。读写内存操作仅在对齐时才是原子的。

结构体中每个成员的类型通常有一个默认的对齐方式，也就是说，除非程序员另有要求，否则它将在一个预先确定的边界上对齐。以下典型的对齐方式对微软（Visual C++）、Borland/CodeGear（C++Builder）、Digital Mars（DMC）和GNU（GCC）的编译器在为32位x86编译时有效。

一个char（一个字节）变量将被1字节对齐。

一个short（两个字节）变量将是2字节对齐的。

一个int（四个字节）变量将是4字节对齐的。

一个long（四个字节）变量将被4字节对齐。

一个float（四个字节）变量将是4字节对齐的。

一个double（8个字节）变量在Windows上是8字节对齐的，在Linux上是4字节对齐的（用-malign-double编译时选项是8字节）。

一个long long（8个字节）变量将被4字节对齐。

一个long double（C++Builder和DMC为10个字节，Visual C++为8个字节，GCC为12个字节）变量在C++Builder上将是8字节对齐，DMC为2字节对齐，Visual C++为8字节对齐，GCC为4字节对齐。

任何指针（四个字节）都将是4字节对齐的。(例如：char*, int*)

与32位系统相比，LP64 64位系统在对齐方面唯一值得注意的区别是。

一个long（八个字节）变量将是8字节对齐的。

一个double（8个字节）变量将是8字节对齐的。

一个long long（8个字节）变量将是8字节对齐的。

一个long double（在Visual C++中是8个字节，在GCC中是16个字节）变量在Visual C++中是8字节对齐的，在GCC中是16字节对齐的。

任何指针（八个字节）变量都将是8字节对齐的。

有些数据类型取决于实现方式。

一些编译器（Microsoft,[7] Borland, GNU,[8]等等）使用#pragma directive指定对齐的包入（packing）。例如：

#pragma pack(push)  /* push current alignment to stack */
#pragma pack(1)     /* set alignment to 1 byte boundary */

struct MyPackedData
{
    char Data1;
    long Data2;
    char Data3;
};

#pragma pack(pop)   /* restore original alignment from stack */

这个结构在32位系统的大小为6字节。

Microsoft编译器的项目缺省packing(编译选项/Zp)与#pragma pack指令。#pragma pack指令仅能减少packing尺寸。[9]