数据结构对齐和类型双关

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数据结构对齐和类型双关之间的区别

数据结构对齐 vs. 类型双关

数据结构对齐是代码编译后在内存的布局与使用方式。包括三方面内容：数据对齐、数据结构填充（padding）与包入（packing）。 现代计算机一般是32比特或64比特地址对齐，如果要访问的变量没有对齐，可能会触发总线错误。 当数据小于计算机的字（word）尺寸，可能把几个数据元素放在一个字中，称为包入（packing）。 许多编程语言自动处理数据结构对齐。Ada语言， PL/I, Pascal, 某些C语言与C++实现, D语言, Rust, 与汇编语言允许特别控制对齐的方式。. 类型双关是计算机科学的术语，指任何编程技术能颠覆或者绕过一门程序设计语言的類型系統，以达成在形式语言内部难以甚至不可能实现的效果。 C语言与C++语言，语法结构如类型转换与union，以及C++增加的reinterpret_cast运算符，用于实现类型双关。 Pascal语言使用records与variants来按照多种方法处理特定数据类型。.

C++

C++是一種使用廣泛的计算机程序設計語言。它是一種通用程序設計語言，支援多重编程模式，例如程序化程序設計、数据抽象、面向对象程序設計、泛型程序設計和设计模式等。 比雅尼·斯特勞斯特魯普博士在贝尔实验室工作期间在20世紀80年代發明並實現了C++。起初，這種語言被稱作“C with Classes”（“包含‘類’的C語言”），作為C語言的增強版出現。随后，C++不斷增加新特性。虚函数（virtual function）、运算符重载（operator overloading）、多繼承（multiple inheritance）、标准模板库（standard template library, STL）、异常处理（exception）、运行时类型信息（Runtime type information）、命名空間（namespace）等概念逐漸納入標準。1998年，國際標準組織（ISO）頒布了C++程序設計語言的第一個國際標準ISO/IEC 14882:1998，目前最新标准为ISO/IEC 14882:2017。根據《C++編--程思想》（Thinking in C++）一書，C++與C的代码执行效率往往相差在±5%之間。 C++語言發展大概可以分為三個階段：第一階段從80年代到1995年。這一階段C++語言基本上是傳統類型上的面向对象語言，並且憑藉着接近C語言的效率，在工業界使用的開發語言中佔據了相當大份額；第二階段從1995年到2000年，這一階段由於標準模板庫（STL）和後來的Boost等程式庫的出現，泛型程序設計在C++中佔據了越來越多的比重。當然，同時由於Java、C#等語言的出現和硬體價格的大規模下降，C++受到了一定的衝擊；第三階段從2000年至今，由於以Loki、MPL(Boost)等程式庫為代表的產生式編程和模板元編程的出現，C++出現了發展歷史上又一個新的高峰，這些新技術的出現以及和原有技術的融合，使C++已經成為當今主流程序設計語言中最複雜的一員。.

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C语言

C是一种通用的程式語言，广泛用于系统软件与应用软件的开发。于1969年至1973年間，為了移植與開發UNIX作業系統，由丹尼斯·里奇與肯·汤普逊，以B语言为基础，在贝尔实验室設計、开发出來。 C语言具有高效、灵活、功能丰富、表达力强和較高的可移植性等特点，在程式設計中备受青睐，成为最近25年使用最为广泛的编程语言。目前，C语言編譯器普遍存在於各種不同的操作系统中，例如Microsoft Windows、macOS、Linux、Unix等。C語言的設計影響了众多後來的程式語言，例如C++、Objective-C、Java、C#等。 二十世纪八十年代，為了避免各開發廠商用的C語言語法產生差異，由美國國家標準局為C語言訂定了一套完整的國際標準語法，稱為ANSI C，作為C語言的標準。二十世纪八十年代至今的有关程式開發工具，一般都支持符合ANSI C的語法。.

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数组步长

数组步长（stride of an array，也称increment, pitch或step size）是程序设计时，相邻数组元素在内存中的开始地址的距离，度量单位可以是字节或者数组元素个数。步长不可小于数组元素的尺寸，但可以大于，表示有填充的字节。 数组步长如果等于数组元素的尺寸，则数组在内存中是连续的。这可称为单位步长（unit stride）。非单位步长适用于二维数组或多维数组，.

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