关于编程语言内存对齐的疑问

[gps32251070]

最近对于编程语言为什么要进行内存对齐有些疑问，网上看的资料基本都是说为了 CPU 的效率，减少 CPU 访问内存的次数，但是总感觉这种说法很勉强，举例： 对于 64 位系统，CPU 按 8 字节取内存，那么假设有

struct s { a int16 b int64 }

对于这个结构体，我的理解是不管对不对齐 CPU 总是要取两次的，如果这个时候多了个 c 变量

struct s { a int16 b int64 c int16 }

如果不对齐的话，那么只需要 2+8+2=12 个字节空间，CPU 只需要取两次。如果是内存对齐，那么 需要 8+8+8=24 个字节空间，CPU 反而需要读三次，这么来看不对齐不但节省 CPU 时间，还节省内存空间，所以为什么要对齐呢？。。。难道 CPU 拼接变量很消耗时间？

[FrankHB]

补：关于填 padding 还有避免 cache line 上 false sharing 的问题，某种意义上也是对齐问题但跟一般访存对齐不同，不过这个就更依赖实现细节，真要优化可能得分析具体的一致性协议。
cf. zhuanlan.zhihu.com/p/374586744

[SunBK201]

简单来说，因为访存地址是”对齐”的（ CPU 访存时会以 offset 的形式给出地址，并不是 Byte 的形式），一次访存能整读整个 offset 行， 这样一次读一个 offset 的做法可以节省 CPU 访存地址总线，当然要以非对齐的形式读也是可以实现的，可以通过增加 CPU 的地址总线实现， 不过过多的引脚会增加 CPU 的复杂度。

[cubecube]

对齐还和 cache line 有关系呢，多查资料学习。
c struct 不会自动对齐，可以自己写几个测试程序跑跑对比下