Go로 살펴보는 메모리 정렬(alignment)과 메모리 패딩(padding)

** C++의 struct에서도 동일하게 적용되는 내용이기 때문에 CS 일반 섹션에 작성했습니다.

 

아래 코드의 경우에는 합쳐서 16byte가 연속된 형태로 메모리에 할당된다. 허무한가?

type User struct {
	Age int // 8byte
	Score float64 // 8byte
}

func main() {
	me := User{Age: 100, Score: 23.536}
	fmt.Println(unsafe.Sizeof(me)) // 16
}

 

그런데 아래의 경우에도 16바이트를 출력한다. 뭐지? 이유는 "메모리 정렬" 때문이다.

아마 여러분들의 컴퓨터의 레지스터는 64비트 기반일터인데, 따라서 8의 배수를 기반으로 메모리에 할당하려고

우선 8바이트를 할당하고 4바이트를 차지하도록둡니다. 

type User struct {
	Age int32 // 4byte
	Score float64 // 8byte
}

func main() {
	me := User{Age: 100, Score: 23.536}
	fmt.Println(unsafe.Sizeof(me)) // 16???
}

 

 

그림으로 설명하면 다음과 같습니다. 

 

 

 

이러한 메모리 패딩을 최대한 비효율적으로 짜보면 아래처럼 짤 수 있겠죠

package main

import (
	"fmt"
	"unsafe"
)

type User struct {
	A int8 // 1byte
	B int64 // 8byte
	C int8 // 1byte
	D int64 // 8byte
}

func main() {
	var user User;
	fmt.Println(unsafe.Sizeof(user)) // 32
}

 

결론적으로는 배치를 잘못해서 14 byte가 날아가게 됩니다.

 

이러한 메모리 패딩을 고려하여 낭비를 줄이기 위해서는 8바이트보다 작은 필드는 크기를 고려해서 배치해야 합니다.

 

type User struct {
	A int8 // 1byte
	C int8 // 1byte
	B int64 // 8byte
	D int64 // 8byte
}

func main() {
	var user User;
	fmt.Println(unsafe.Sizeof(user)) // 24
}

 

이렇게 짜면 24바이트로 같은 역할을 하는 구조체를 만들수 있다는거죠! ㅎ