C++内存对齐的疑惑

Question

问题遇到的现象和发生背景

在看C++的内存对齐，随便写了个例程，遇到了些疑惑的问题，找了资料看也还是很疑惑：
代码：

struct test {
    int a; // 4B
    short b; // 2B
    long long c; // 8B 
    int d; // 2B
};
​int main() {
    test t{0, INT16_MAX, 0, INT_MAX};
    test t2{INT_MAX, 0, INT64_MAX, 0};
    cout << sizeof(struct test) << endl;
    return 0;
}

test结构体大小为24B；又用GDB看了一下内存

(gdb) x /64xb &t2
0x1fd77ff7c0:    0xff    0xff    0xff    0x7f    0x00    0x00    0x00    0x00
0x1fd77ff7c8:    0xff    0xff    0xff    0xff    0xff    0xff    0xff    0x7f
0x1fd77ff7d0:    0x00    0x00    0x00    0x00    0x1f    0x00    0x00    0x00
0x1fd77ff7d8:    0x08    0x19    0x81    0x0f    0xf6    0x7f    0x00    0x00
0x1fd77ff7e0:    0x00    0x00    0x00    0x00    0xff    0x7f    0x00    0x00
0x1fd77ff7e8:    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0x1fd77ff7f0:    0xff    0xff    0xff    0x7f    0xf6    0x7f    0x00    0x00
0x1fd77ff7f8:    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00

有这么两个疑惑的地方：

• t和t2应该都是位于stack区，倒确实是按内存从高位到低位存的，但不是说stack区的内存分配是连续的吗？中间那一段0x08 0x19 ... 0x00是什么？
• 按照内存对齐规则，test结构体长度得是有效对齐值的整数倍，这里是8，所以到最后的int d结束以后(20B)还得再补4B，使得结构体大小为24B，这4B填充的内容是随便填的吗？（图中蓝色框）

希望有人能帮忙解答，万分感谢

Answer 1

1. 你定义了两个变量，都是栈上的，一个是t，一个t2
2. 你定义的两个是结构体变量，内存是连续的
3. 内存对齐是按8个byte 对齐，所以，结构体变量占用的内存时 24个Bytes，其中int a；和 short b；共用第一个8bytes；
4. 变量t 的内存地址是：0x1fd77ff7c0，变量t2 的内存地址是：0x1fd77ff7e8
   ok~~~~下面来解决你提的两个问题。。。。

第一个，当你定义变量t 并初始化它的时候，系统不是只有你这一个程序，后面还有别的程序在跑，那么就有可能同时申请内存
这样，0x1fd77ff7c0 刚分配给了 t的同时，0x1fd77ff7d8 这个内存给了另外一个程序的变量了。
所以，出现了，你看到的t 和 t2 不连续的情况。。。。
第二个，当你定义一个变量t 或者 t2 的时候，系统会分配一个连续的内存给你，但是，这个内存之前是谁用的，你不清楚，你唯一清楚的时候，这个内存别人之前用过了，并且释放了。。。。
那么，这个刚被变量t 拿到的内存，就有可能之前被别人填充过数据，所以，当前看到蓝色框中的部分是脏数据，很正常，也无所谓，因为你在引用的时候都是通过变量t 或t2 引用其成员变量，是访问不到这一块数据。。。。
同理，如果是堆上申请的内存，也是如此的。。。
但是，建议你在使用变量的时候，统统都初始化一下，例如memset 函数

希望对你有所帮助，如果有其他的问题，欢迎随时交流~~~~