구조체 메모리 크기 (Struct Memory Size)

=== C 언어 구조체 메모리 크기 (Struct Memory Size) ===

C 언어에서 typedef struct를 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 ====

typedef struct student {
    char a;
    int b;
} S;

int main() {
    printf("메모리 크기 = %d\n", sizeof(S)); // 출력: 8
    return 0;
}

• char는 1바이트, int는 4바이트이므로 단순 계산으로는 5바이트가 예상됩니다.
• 그러나 실제 출력값은 8바이트입니다.

'''''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 배수가 되도록 패딩(padding)됩니다.

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

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==== 예제 2: 연속된 char 변수 ====

typedef struct student {
    char a;
    char b;
    int c;
} S;

• char a와 char b는 하나의 4바이트 블록에 함께 배치됩니다.
• 이후 2바이트의 패딩이 추가되고, int c가 정렬된 위치에 배치됩니다.

[[파일:Struct-align2.png|center|600px]]

→ 총 8바이트

==== 예제 3: 멤버 순서 변경 ====

typedef struct student {
    char a;
    int c;
    char b;
} S;

• char a 뒤에 3바이트의 패딩이 삽입되고, int c가 정렬된 위치에 배치됩니다.
• char b는 다시 별도 4바이트 블록에 위치하며, 그 뒤에 3바이트 패딩이 붙습니다.

[[파일:Struct-align3.png|center|600px]]

→ 총 12바이트

==== 예제 4: double 포함 구조체 ====

typedef struct student {
    char a;
    int c;
    double b;
} S;

• double의 정렬 기준은 8바이트입니다.
• 전체 구조체는 8바이트 단위 정렬을 따르며, 멤버들이 이에 맞게 배치되어 총 16바이트가 됩니다.

[[파일:Struct-align4.png|center|600px]]

==== 정리 ====

• 구조체의 메모리 크기는 멤버의 자료형 크기와 정렬 기준에 따라 달라집니다.
• 멤버의 선언 순서에 따라 불필요한 패딩이 생길 수 있으며, 이를 줄이기 위해 작은 타입을 먼저 선언하는 것이 유리합니다.

==== 참고자료 ====

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