我遇到了这个页面The Lost Art of C Structure Packing，虽然我从来没有必要填写任何结构，但我想学习更多，以便当/如果我也需要 - 我可以 .
它说：
x86或ARM处理器上基本C数据类型的存储通常不会从内存中的任意字节地址开始 . 相反，除char之外的每种类型都有对齐要求;字符可以从任何字节地址开始，但是2字节短路必须从偶数地址开始，4字节整数或浮点数必须从可被4整除的地址开始，8字节长或双精度必须从可被8整除的地址开始签名或未签名没有区别 .
这是否意味着所有32位处理器（x86，ARM，AVR32，PIC32 ......）都具有这种对齐要求？那么16位处理器呢？
如果没有，并且它是特定于设备的，我在哪里可以找到这些信息？我尝试搜索Microchip XC16 Manual，但我找不到对齐要求，说明ints从可被4整除的地址开始 .
我假设信息存在，我不是在寻找正确的关键词 - 如果我在网上搜索更多信息，那么“对齐要求”是什么？
2 回答
这里有两个全球答案 . 是的，所有处理器都有某种对齐惩罚（ARM，MIPS，x86等） . 不，你不能按类型确定 . 所有ARM都没有相同的对齐惩罚，尽管人们认为他们知道旧的ARMv4和ARMv5，你可以以可预测的方式进行未对齐的访问，这种可预测的方式不是我们大多数人所希望的，而你必须启用它 . MIPS和ARM以及其他人可能会对未对齐的传输进行严厉处罚，您将遇到数据错误 . 但由于程序员编程等的性质，至少ARM的默认设置是在某些/更新的内核上禁用该功能 . 您可以根据需要禁用它或启用它 .
所有处理器都会因未对齐传输而受到损失，性能下降，并且这些命中发生在各个层，有时在核心，核心边缘，每个缓存层以及ram的外层 . 由于设计变化如此广泛，您无法提出单一规则 .
同样，由于编译器中的对齐是实现定义的，因此您无法编写可移植代码 . 因此，如果您正在处理处理器（可能是ARM，因为那是大多数人被咬过的地方），启用了未对齐的错误，最便携的解决方案，但不是万无一失的，是用64位变量启动结构，然后是32那么16然后是8.编译器倾向于按照你定义它们的顺序放置东西，只要整个结构在该目标的右边界上开始，那么变量将正确地对齐，不需要填充 . 除了不使用结构，或禁用对齐检查并遭受前端性能命中之外，没有全局解决方案 .
请注意，我们今天通常处理的32位臂使用的是64位AMBA / AXI总线而不是32位，如果启用，它们仍然可以检查传输的所有对齐（16,32,64），但未对齐的性能至少在除非你越过64位对齐边界，否则AMBA / AXI级别不会打你 . 您可能仍会有额外的缓存行命中，但如果您没有AMBA / AXI命中，则不太可能 .
对齐要求有两个注意事项：必需，首选
必需：示例：某些平台需要各种类型，例如
int要对齐 . 尝试访问未对齐边界上的int的扭曲代码会导致错误 . 编译器通常会自动对齐数据以防止出现此问题 .效率：可以允许未对齐访问但导致代码更慢 . 许多编译器，而不是打包数据，将默认为对齐数据以提高速度效率 . 通常，此类编译器允许编译器特定的关键字或编译器选项来打包数据，以提高空间效率 .
这些问题适用于各种尺寸的不同处理器 . 8位处理器可能具有16位数据总线，并且需要对齐16位类型 . 用于64位处理器的兼容C编译器可能只有64位类型，甚至
char. 可能性很大 .C在
<stddef.h>中提供整数类型max_align_t. 这可以以各种方式用于确定最小的一般对准要求 .C也有
_Alignas()对变量进行更严格的对齐 .