Chapter 3 Array and Data Structure Allocation and Access

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在不考虑编译器优化以及十分小的情况下，以下三种复合数据基本储存在栈上

数组

• Allocation: 分配一段连续的内存空间
• Access: 数组名可以理解为一个指向这段内存空间之首的指针，通过偏移 数据大小 * 下标 bytes 来访问和修改对应的元素。数组运算主要包括下标，指针加减、取地址、解引用以及他们的组合。
  二维数组只要理解为嵌套数据类型即可

（多维）数组有规律地访存时，编译器（-O1）会识别模式并以加法优化掉每次访存的乘法运算

结构体

• 一块连续的按顺序摆放各成员的一定程度对齐过的内存空间
• 结构体实例名会和指向内存空间之首的指针相关，访问成员只需要获取对应的偏移量（由编译器维护，并非汇编器特性）

共用体

• 一块以最大成员的大小为长度的内存空间
• 直接以这块内存空位之首开始解析固定数据长度的内存

对齐

现行的机器即使数据没有对齐也能处理，不过对齐的数据处理速度普遍更快。

对齐的基本规则为：any primitive object of K bytes must have an address that is a multiple of K。

根据硬件要求、软件约定，还有一些额外的对齐要求：

• 如 x86-64 ABI 要求 %rsp 在 call 指令调用前必须为 16 位对齐

对于结构体的内存布局而言

• 需要在内部填充 gap 保证每个数据都满足对其要求
• 需要在尾部填充 gap 保证整个结构体的长度为最大的成员对其要求，这是为了保证结构体数组的内存分配不需要采取额外的对齐措施，只需要首地址对齐即可

分配地址时：结构体的对齐要求是最严格的成员对齐要求，数组的对齐要求就是其成员的对齐要求