3.6 内存对齐、内存布局是怎么回事？¶

字长（word size）¶

字长（word size），指的是 CPU 一次可以访问数据的最大长度：

下边是一个结构体的两种内存布局方式

代码

type Foo struct {
    A int8 // 1
    B int8 // 1
    C int8 // 1
}

type Bar struct {
    x int32 // 4
    y *Foo  // 8
    z bool  // 1
}

你觉得 Bar 对象会占用多少的内存？可能很多人会下意识地回答 13

会回答 13 是因为你觉得该结构体的内存分配是下面这样按顺利分配的。

按照前面所介绍的 word size 为 8 来计算，使用这种分配方式，当你访问 bar.y 的时候，CPU 需要访问内存两次。

memory layout of Bar1¶

而如果使用下面这种方式，当你再次访问 bar.y 的时候，CPU 需要访问内存一次。

memory layout of Bar1¶

因此真正的答案是 24，这是一种典型的用空间换时间的方法 – 内存对齐

func main() {
    var bar Bar
    fmt.Println(unsafe.Sizeof(bar))  // 24
}

从以上可以发现，我们定义的结构体虽然不大，只占用 24个byte，但实际有用的只有 13 的byte，内存使用率只有 50% 左右，很有优化的必要性。

如果将第三个属性挪 y 的前面

memory layout of Bar2¶

那就可以省下来 1 个 byte 了

func main() {
    var bar Bar
    fmt.Println(unsafe.Sizeof(bar))  // 16
}

看完了上面的介绍，想必你一定有一个疑问： Foo 结构体实际占用 3个byte，为什么 Bar.y 却要占用 8个 byte 呢？

type Foo struct {
    A int8 // 1
    B int8 // 1
    C int8 // 1
}

type Bar struct {
    x int32 // 4
    y *Foo  // 8
    z bool  // 1
}

因为 Bar.y 表示的是一个指针，而指针的对齐系数是 8

func main() {
    var bar Bar
    fmt.Println(unsafe.Alignof(bar.y))  // 8
}

你大可将 y 改成普通对象

type Foo struct {
    A int8 // 1
    B int8 // 1
    C int8 // 1
}

type Bar struct {
    x int32 // 4
    y Foo  // 3
    z bool  // 1
}

这样一来，bar 对象就只占用一个字长

func main() {
    var bar Bar
    fmt.Println(unsafe.Sizeof(bar)) // 8
}