深入理解#pragma pack（C语言结构体内存对齐完全指南）

#pragma pack 的作用

#pragma pack 是一个预处理指令，用于告诉编译器如何对齐结构体成员。它可以让结构体“紧凑”排列，减少或消除填充字节，从而节省内存空间——这在处理二进制数据（如网络包、文件头）时非常关键。

基本语法

常用语法如下：

#pragma pack(n)   // n 可以是 1, 2, 4, 8, 16// ... 结构体定义 ...#pragma pack()    // 恢复默认对齐  

其中 n 表示对齐字节数：1 表示不对齐（最紧凑），4 表示按4字节对齐，以此类推。

实例演示

我们来看一个具体例子：

#include <stdio.h>// 默认对齐struct DefaultAlign {    char a;     // 1字节    int b;      // 4字节    short c;    // 2字节};// 使用 #pragma pack(1) 紧凑对齐#pragma pack(1)struct PackedStruct {    char a;     // 1字节    int b;      // 4字节    short c;    // 2字节};#pragma pack()  // 恢复默认int main() {    printf("Default size: %zu bytes\n", sizeof(struct DefaultAlign));    printf("Packed size:  %zu bytes\n", sizeof(struct PackedStruct));    return 0;}  

在大多数32/64位系统上，输出结果为：

Default size: 12 bytesPacked size:  7 bytes  

为什么默认是12字节？因为编译器在 char a 后面插入了3个填充字节，使 int b 对齐到4字节边界；在 short c 后又可能填充2字节，使整个结构体大小为4的倍数（便于数组对齐）。

而使用 #pragma pack(1) 后，所有成员紧挨着存放，总大小就是 1 + 4 + 2 = 7 字节。

注意事项

• 使用 #pragma pack 可能降低访问速度，因为非对齐访问在某些CPU上需要多次内存读取。
• 不同编译器对 #pragma pack 的支持略有差异，但主流编译器（GCC、MSVC、Clang）都支持。
• 务必在修改对齐后用 #pragma pack() 恢复默认设置，避免影响后续结构体。

典型应用场景

C语言内存对齐 和 #pragma pack用法 在以下场景尤为重要：

• 解析网络协议数据包（如TCP/IP头部）
• 读写二进制文件格式（如BMP、WAV文件头）
• 嵌入式系统中与硬件寄存器通信
• 跨平台数据交换（确保结构体布局一致）

总结

#pragma pack 是控制 结构体内存布局 的强大工具。通过合理使用它，你可以在需要精确控制内存布局时避免数据错位问题。记住：默认对齐追求性能，#pragma pack 追求空间和兼容性。根据实际需求选择即可。

希望这篇教程能帮你彻底理解这个看似复杂但非常实用的 C语言编译器指令！