구조체 메모리 크기 (Struct Memory Size)

C 언어 구조체 메모리 크기 (Struct Memory Size)

C 언어에서 `typedef struct`를 통해 정의된 구조체는 내부 멤버 변수들의 선언 순서와 자료형에 따라 메모리 공간의 크기 및 배치 방식이 달라집니다.

> 기업 필기 테스트에서 자주 출제되는 주제입니다.

기본 타입별 크기

• `char` : 1바이트
• `int` : 4바이트
• `double` : 8바이트

`sizeof` 연산자를 통해 구조체 전체의 크기를 확인할 수 있습니다.

예제 1: 기본 구조체 메모리 크기

```c typedef struct student {

   char a;
   int b;

} S;

void main() {

   printf("메모리 크기 = %d\n", sizeof(S)); // 출력: 8

} ```

• `char`는 1바이트, `int`는 4바이트이므로 단순 계산으로는 5바이트가 예상됩니다.
• 그러나 실제 출력값은 **8바이트**입니다.

왜 그럴까요?'

구조체 정렬 규칙

1. 각 멤버는 **자료형의 정렬 기준(alignment)**에 따라 메모리에 배치됩니다. 일반적으로 4바이트 단위로 정렬됩니다. 2. 구조체 전체의 크기는 **가장 큰 멤버의 크기 배수**가 되도록 패딩(padding)됩니다.

예제에서 `char a` 뒤에는 3바이트의 패딩이 삽입되어, `int b`가 4바이트 정렬 주소에 위치하게 됩니다.

파일:Struct-align1.png

예제 2: 연속된 char 변수

```c typedef struct student {

   char a;
   char b;
   int c;

} S; ```

• `char a`와 `char b`는 하나의 4바이트 블록에 함께 배치됩니다.
• 이후 2바이트의 패딩이 추가되고, `int c`가 그 다음 블록에 위치합니다.

파일:Struct-align2.png

→ 총 8바이트

예제 3: 멤버 순서 변경

```c typedef struct student {

   char a;
   int c;
   char b;

} S; ```

• `char a` 이후 3바이트 패딩 → `int c` 정렬
• `char b`는 다시 4바이트 정렬을 위해 별도 블록에 위치 + 3바이트 패딩

파일:Struct-align3.png

→ 총 12바이트

예제 4: double 포함 구조체

```c typedef struct student {

   char a;
   int c;
   double b;

} S; ```

• `double`이 가장 큰 멤버이므로 전체 구조체는 **8바이트 정렬**을 따릅니다.
• `char` + 패딩 + `int`는 8바이트로 정렬 가능하며, `double`이 그 다음에 배치되어 총 16바이트가 됩니다.

파일:Struct-align4.png

정리

• 구조체의 메모리 크기는 멤버의 **자료형 크기와 정렬 기준**에 따라 달라집니다.
• 멤버의 **선언 순서**에 따라 불필요한 패딩이 생길 수 있으며, 이를 줄이기 위해 **작은 타입을 먼저 선언**하는 것이 유리합니다.

참고자료

• [원문 블로그 보기](http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=sharonichoya&logNo=220495444611)