對齊跟數據在內存中的位置有關。如果一個變量的內存地址正好位於它長度的整數倍，他就被稱做自然對齊。比如在32位cpu下，假設一個整型變量的地址爲0x00000004，那它就是自然對齊的。
二、爲什麼要字節對齊
在C語言中，結構是一種複合數據類型，其構成元素既可以是基本數據類型（如int、long、float等）的變量，也可以是一些複合數據類型（如數組、結構、聯合等）的數據單元。在結構中，編譯器爲結構的每個成員按其自然邊界（alignment）分配空間。各個成員按照它們被聲明的順序在內存中順序存儲，第一個成員的地址和整個結構的地址相同。
爲了使CPU能夠對變量進行快速的訪問,變量的起始地址應該具有某些特性,即所謂的”對齊”. 比如4字節的int型,其起始地址應該位於4字節的邊界上,即起始地址能夠被4整除.
需要字節對齊的根本原因在於CPU訪問數據的效率問題。假設上面整型變量的地址不是自然對齊，比如爲0x00000002，則CPU如果取它的值的話需要訪問兩次內存，第一次取從0x00000002-0x00000003的一個short，第二次取從0x00000004-0x00000005的一個short然後組合得到所要的數據，如果變量在0x00000003地址上的話則要訪問三次內存，第一次爲char，第二次爲short，第三次爲char，然後組合得到整型數據。而如果變量在自然對齊位置上，則只要一次就可以取出數據。一些系統對對齊要求非常嚴格，比如sparc系統，如果取未對齊的數據會發生錯誤，舉個例：char ch[8];
char *p = &ch[1];
int i = *(int *)p;
運行時會報segment error，而在x86上就不會出現錯誤，只是效率下降。
對於標準數據類型，它的地址只要是它的長度的整數倍就行了，而非標準數據類型按下面的原則對齊：
數組 ：按照基本數據類型對齊，第一個對齊了後面的自然也就對齊了。
聯合 ：按其包含的長度最大的數據類型對齊。
結構體： 結構體中每個數據類型都要對齊。
比如有如下一個結構體：
struct stu{
char sex;
int length;
char name[10];
};
struct stu my_stu;
由於在x86下，GCC默認按4字節對齊，它會在sex後面跟name後面分別填充三個和兩個字節使length和整個結構體對齊。於是我們sizeof(my_stu)會得到長度爲20，而不是15.
四、更改C編譯器的缺省字節對齊方式
在缺省情況下，C編譯器爲每一個變量或是數據單元按其自然對界條件分配空間。一般地，可以通過下面的方法來改變缺省的對界條件：
·
使用僞指令#pragma pack (n)，C編譯器將按照n個字節對齊。
·
使用僞指令#pragma pack ()，取消自定義字節對齊方式。
另外，還有如下的一種方式：
·
__attribute((aligned (n)))，讓所作用的結構成員對齊在n字節自然邊界上。如果結構中有成員的長度大於n，則按照最大成員的長度來對齊。
·
__attribute__ ((packed))，取消結構在編譯過程中的優化對齊，按照實際佔用字節數進行對齊。
在設計不同CPU下的通信協議時，或者編寫硬件驅動程序時寄存器的結構這兩個地方都需要按一字節對齊。即使看起來本來就自然對齊的也要使其對齊，以免不同的編譯器生成的代碼不一樣.
六、舉例說明
例1
struct test
{
char x1;
short x2;
float x3;
char x4;
};
由於編譯器默認情況下會對這個struct作自然邊界（有人說“自然對界”我覺得邊界更順口）對齊，結構的第一個成員x1，其偏移地址爲0，佔據了第1個字節。第二個成員x2爲short類型，其起始地址必須2字節對界，因此，編譯器在x2和x1之間填充了一個空字節。結構的第三個成員x3和第四個成員x4恰好落在其自然邊界地址上，在它們前面不需要額外的填充字節。在test結構中，成員x3要求4字節對界，是該結構所有成員中要求的最大邊界單元，因而test結構的自然對界條件爲4字節，編譯器在成員x4後面填充了3個空字節。整個結構所佔據空間爲12字節。
例2
#pragma pack(1) //讓編譯器對這個結構作1字節對齊
struct test
{
char x1;
short x2;
float x3;
char x4;
};
#pragma pack() //取消1字節對齊，恢復爲默認4字節對齊
這時候sizeof(struct test)的值爲8。
例3
#define GNUC_PACKED __attribute__((packed))
struct PACKED test
{
char x1;
short x2;
float x3;
char x4;
}GNUC_PACKED;
這時候sizeof(struct test)的值仍爲8。
