Question

我已经读过结构成员不需要在内存中连续。这是否意味着它们可以在内存中的任意位置，就像它们是不同的变量一样？如果是这样，不使用malloc为结构分配空间会浪费很多存储空间吗？

Answer 1

根据CPU架构，可能需要正确对齐结构成员，例如，4字节成员的地址应该可以被4整除。有些CPU不需要这样的对齐，但是很多都可以。如果您尝试使用不正确对齐的数据执行操作，某些CPU将崩溃，其他CPU将会应对，但访问不正确对齐的数据会慢得多。

汇编程序员需要担心这个问题，但C程序员通常可以将混乱的细节留给编译器。但这意味着结构可以包括＆＃34;隐形＆＃34;填充以确保正确对齐。这种填充物不会浪费太多空间，您可以通过良好的结构构件布局来最小化浪费的空间。请注意，此填充也适用于在函数堆栈上创建的变量。

有关详细信息，请参阅Data structure alignment。

Answer 2

虽然成员不一定是连续的，但他们也不在任意的记忆位置。例如，采用以下定义：

struct MyStruct
{
    char foo;
    int  bar;
};

假设sizeof(int) == 4，则foo将位于偏移0处，bar位于偏移4处（正确对齐）。所以整个结构将是8个字节，即使它可以适合5个。但是，对于这个结构的每个实例，这些偏移总是相同的。所以回答你关于malloc的问题，不，它不会浪费空间。

就单独的变量而言，是的，它们可能位于内存中的不同位置，但结构的整个点是对相关变量进行分组。因此，同一结构实例的所有成员将紧密组合在一起。