C语言中结构体对齐和内存填充是如何工作的？

**内存对齐原理：**

1. **对齐规则**
   - 结构体成员按照其自然边界对齐
   - char: 1字节对齐
   - short: 2字节对齐
   - int: 4字节对齐
   - double: 8字节对齐（64位系统）

2. **结构体总大小**
   - 必须是其最大成员大小的整数倍
   - 末尾可能需要填充字节

**示例分析：**
```c
struct Example1 {
    char c;      // 1字节 + 3字节填充
    int i;       // 4字节
};              // 总大小: 8字节

struct Example2 {
    char c1;     // 1字节 + 1字节填充
    short s;     // 2字节
    int i;       // 4字节
};              // 总大小: 8字节

struct Example3 {
    char c1;     // 1字节 + 7字节填充
    double d;    // 8字节
    char c2;     // 1字节 + 7字节填充
};              // 总大小: 24字节
```

**优化技巧：**

1. **成员排序优化**
   - 按大小降序排列成员
   - 减少填充字节浪费

2. **使用编译器指令**
   ```c
   #pragma pack(1)  // 1字节对齐
   struct Packed {
       char c;
       int i;
   };
   #pragma pack()   // 恢复默认对齐
   ```

3. **位域使用**
   ```c
   struct BitField {
       unsigned int a : 3;  // 3位
       unsigned int b : 5;  // 5位
   };
   ```

**注意事项：**
- 不同平台对齐规则可能不同
- 过度紧凑可能影响访问性能
- 网络传输时需考虑字节序和对齐