关于Go的内存对齐
今天看到群里有人提到内存对齐的东西，网上查阅了golang相关的内存对齐资料，特意整理了下，希望对大家有帮助。
看完这篇介绍。
我们将获得以下知识点：
1.什么是内存对齐？
2.为什么需要内存对齐？
3.如何进行内存对齐？
4.golang的内存对齐如何体现？
5.如何利用内存对齐来优化golang？
我们来先看一个结构体：
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
type Test1 struct {
a bool
b int32
c int8
d int64
e byte
}
func main() {
fmt.Printf("bool size: %d\n", unsafe.Sizeof(bool(true)))
fmt.Printf("int32 size: %d\n", unsafe.Sizeof(int32(0)))
fmt.Printf("int8 size: %d\n", unsafe.Sizeof(int8(0)))
fmt.Printf("int64 size: %d\n", unsafe.Sizeof(int64(0)))
fmt.Printf("byte size: %d\n", unsafe.Sizeof(byte(0)))
fmt.Printf("string size: %d\n", unsafe.Sizeof("测试字符串值"))
}输出：
bool size: 1 int32 size: 4 int8 size: 1 int64 size: 8 byte size: 1 string size: 16
这么一算，Test1 这一个结构体的占用内存大小为 1+4+1+8+1 = 15 个字节。相信有部分博友是这么算的，貌似看上去也没什么毛病,
真实情况是怎么样的呢？我们实际调用看看，如下：
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
type Test1 struct {
a bool
b int32
c int8
d int64
e byte
}
func main() {
test1 := Test1{}
fmt.Printf("结构体 长度: %d, 对齐: %d\n", unsafe.Sizeof(test1), unsafe.Alignof(test1))
}输出结果：
结构体 长度: 32, 对齐: 8
最终输出为占用 32 个字节。这与前面所预期的结果完全不一样。
从结果可以看到bool int8 int32 int64 byte的大小，但是相加的结果并不是Test1结构体的结果，从结果可以看出来，bool占用了一个字节后，下一个int32类型占用4字节时是有4个字节偏移的，所以一共占用了八个字节，向后推导发现有些类型占用了比类型本身字节更大的空间。
导致这个问题的原因就是内存对齐。这充分地说明了先前的计算方式是错误的。为什么呢？
在这里要提到 “内存对齐” 这一概念，才能够用正确的理解去计算，接下来我们详细的讲讲它是什么
什么是内存对齐
有的博友们可能会认为内存读取，就是一个简单的字节数组摆放
上图表示一个坑一个萝卜的内存读取方式。但实际上 CPU 并不会以一个一个字节去读取和写入内存。相反 CPU 读取内存是一块一块读取的，块的大小可以为 2、4、6、8、16 字节等大小。块大小我们称其为内存访问粒度。如下图：
在样例中，假设访问粒度为 4。 CPU 是以每 4 个字节大小的访问粒度去读取和写入内存的。为了进一步加深对内存对齐的正确理解。我们这样：
在想象中内存应该是一个一个独立的字节组成的。像这样：
事实上，别人是这样的：
内存是按照成员的声明顺序，依次分配内存，第一个成员偏移量是0，其余每个成员的偏移量为指定数的整数倍数。像这样进行内存的分配叫做内存对齐。
为什么要关心对齐
你正在编写的代码在性能（CPU、Memory）方面有一定的要求
你正在处理向量方面的指令
某些硬件平台（ARM）体系不支持未对齐的内存访问
另外作为一个工程师，你也很有必要学习这块知识点哦 :)
为什么要做对齐
平台（移植性）原因：
不是所有的硬件平台都能够访问任意地址上的任意数据。例如：特定的硬件平台只允许在特定地址获取特定类型的数据，否则会导致异常情况.并不是所有的硬件平台都能访问任意地址上的任意数据，会直接报错的！（解释：比如说有的cpu读取4个字节数据，要是没有内存对齐，从1开始那么内存就需要把0-7字节的全部取出来，再剔除掉1/5/6/7，增加了额外的操作，cpu不一定能这么搞，自然就报错了）。
性能原因：
若访问未对齐的内存，将会导致 CPU 进行两次内存访问，并且要花费额外的时钟周期来处理对齐及运算。而本身就对齐的内存仅需要一次访问就可以完成读取动作.访问未对齐的内存，需要访问两次；如果对齐的话就只需要一次了。（解释：比如取int64，按照8个位对齐好了，那获取的话直接就是获取8个字节就好了，边界好判断）。内存对齐原则
对齐值为系统默认对齐值和类型大小长度的最小值
结构体内部字段对齐值为默认对齐值和字段最大类型长度的最小值。
再说简单点就是二个原则：
1.具体类型，对齐值=min(编译器默认对齐值，类型大小Sizeof长度)
2.struct每个字段内部对齐，对齐值=min(默认对齐值，字段最大类型长度)
内存对齐的使用
由于内存对齐的存在，使得类型按照不同的顺序排列属性可能会得到不同的大小，所以在受限条件下设计类型时需要注意。结构体是平时写代码经常用到的。相同的成员，不同的排列顺序，会有什么区别？
我们举个例子：
package main
import (
"fmt"
"unsafe"
)
type Test1 struct {
a bool
b int32
c int8
d int64
e byte
}
type Test2 struct {
a bool
e byte
c int8
b int32
d int64
}
func main() {
t1 := Test1{}
t2 := Test2{}
fmt.Printf("test1 大小: %d\n", unsafe.Sizeof(t1))
fmt.Printf("test2 大小: %d\n", unsafe.Sizeof(t2))
}输出：
test1 大小: 32 test2 大小: 16
