在CPU读取数据时,如果数据位于内存地址中非对齐部分,则CPU需要分两次读取,分别读取非对齐部分和对齐部分。这会影响CPU读取效率,降低程序的运行性能。
如果数据全部对齐,那么CPU只需要一次就可以读取完数据,程序的运行速度就能得到更好的保证。
在程序运行过程中,对于非对齐数据的访问将导致多次内存读写操作,而对于对齐的数据则可以一次性读取更多的数据,减少了内存访问次数,降低了内存的带宽需求量。
这不仅可以提高程序的运行速度,也可以减少硬盘、内存等硬件的负荷,延长硬件寿命。
在C语言中,结构体的成员变量是按照定义的顺序存储的,但是编译器会在对齐的位置插入一些空的成员以保证数据对齐。
如果结构体中有非对齐的成员变量,编译器就需要在这些成员变量前插入一些空的成员变量以保证对齐,这样就会导致结构体的大小变得更大,占用更多的内存。
如果数据没有被对齐,在进行读写操作时就可能会出现数据粘连的情况,这会导致程序的运行出错,甚至可能会导致系统崩溃。
因此,对数据进行对齐保证程序的安全性和正确性是十分必要的。