想要理解C++结构体，要从两个角度出发。 一是内存角度，而是面向对象角度。
为什么要内存对齐
内存对齐本来是个很简单的事，但是网上始终没有一个很好的解释。 有些人强调背公式，有些人强调记规则。但我认为这些都不必要。
先来看看数据是怎样从DRAM中读出的。
在这幅图上，最重要的信息是 主存储器地址A处的64-bit数据。这说明，当CPU给出一个地址时，存储器会同时读出64-bit数据， 也就是8 byte。 当CPU想拿到内存条里的某个变量时，无论这个变量是 4 byte 的 int 型变量，还是 1 byte 的 char 型变量， 内存条都会提供给 CPU 8 byte 的数据。
那么问题来了。假设有一个 double 类型的变量，它占用了 8 byte。 但它在存储器中的布局是下面这样的。当CPU需要读取这个变量时，存储器不得不传输两次，而且每次都包含 4 byte 的垃圾数据。这会导致访存性能下降。
为了避免这种情况，需要让每个变量的首地址都是 8 的倍数。这也就是所谓的 按 8 字节对齐。
速算结构体尺寸
面试 C++ 岗时，计算结构体占用的空间是必考题。 这里我献出一个速算技巧。 比如有一个结构体A，请你计算sizeof(A)；的结果。
struct A
{
char a;
double b;
char c;
};
首先，你要找出占用空间最大的成员变量，比如 struct A中， double b占用空间最大，共占 8 byte。那么这个结构体就要按 8 byte 对齐。
然后，请你试想一个 8 byte 大的箱子。你要把所有成员变量逐个放进去。先放入 char a，再放入double b。
放入 char a后，当前行已经没有空间再容纳 double b了， 这时，剩余的空间（蓝色所代表的）就是 memory padding，也就是编译器为你填充的额外空间。 double b会放在另一个8 byte 的箱子里。
最后，放入 char c。这没什么好说的， 8 byte 的箱子里只有它一个变量。
所以，struct A最后所占用的空间，是 24 byte。而且，struct A的内存布局，是非常规整的，每个成员变量的首地址，都是 8 的倍数。 这样，存储器只需传送3次，就可以让CPU拿到struct A的全部数据。
如何按指定字节对齐
虽然struct A的已经完美对齐，但是 memory padding 有点大，会造成空间浪费。如果把箱子的尺寸从 8 byte 改为 4 byte，好像一样可以对齐，只不过 double b会被切割。
如何控制箱子的大小呢？如果你用 Visual Studio 写 C++ 代码，可以使用编译器控制指令#pragma pack实现。
#pragma pack(4)
struct A
{
char a;
double b;
char c;
};
此时，执行 sizeof(A)，结果是 16，这正好符合我们用速算法得到的结果。
Property Offset
property 是结构体中数据成员的别名。比如 struct A中， char a是 property, double b也是 property。 在 C/C++ 中，通过某种手段，可以取得 property 相对于结构体基地址的偏移，你可以简单理解为“唯一的代号”。 我们来看下面一段代码：
size_t offset = (size_t) & (((A*)0)->c);
这个表达式的意思是，把数字0转换成结构体指针后，先拿到它的某个成员，再把这个成员地址转换成数字。通过这个表达式，可以取得某个 property 相对于结构体基地址的偏移量。 它也算是一种“地址”，不过是相对的。
有了 property offset后，只要提供一个结构体基地址，就可以用取得 property。
double value = *(double*)((size_t)&a + offset);
其中， (size_t)&a将结构体基地址转化为一个数字，(size_t)&a + offset把基地址和偏移加在一起，形成 property最终的地址。最后，把最终地址转化为指针，再取值，就可以拿到property的值。
所以，对于任何类对象，只要你能提供对象地址和property的偏移，就可以访问。其中，对象地址在运行期确定，property offset 在 编译期确定。
