struct Padded {
    char a;
    int b;
    char c;
};

문법

패딩은 컴파일러가 임의로 장난치는 공간이 아니라, CPU가 특정 타입을 더 정렬된 주소에서 읽기 쉽도록 넣는 빈칸입니다.

struct Bad {
    char a;
    int b;
    char c;
};

struct Better {
    int b;
    char a;
    char c;
};

이 구조체는 멤버 크기만 더한 값처럼 보이지 않을 수 있습니다. 이유는 CPU가 특정 타입을 정렬된 주소에서 읽는 것을 선호하기 때문입니다.

그래서 컴파일러는 중간에 보이지 않는 패딩 바이트를 넣습니다.

즉 구조체를 설계할 때는 의미뿐 아니라 정렬 비용도 같이 보게 됩니다.

내부에서만 쓰는 큰 배열의 원소처럼 메모리가 중요한 구조체는 필드 순서를 조정할 수 있습니다. 반대로 공개 헤더·저장 형식·ABI에 노출된 구조체는 순서를 바꾸면 호환성이 깨질 수 있으므로, 크기 최적화보다 계약을 우선합니다.

정렬과 직렬화

size_t offset = offsetof(struct Padded, b);

이 값으로 특정 필드가 실제로 어디에 놓였는지 알 수 있습니다. 바이너리 포맷이나 저수준 디버깅에서 특히 유용합니다.

자주 하는 오해

구조체를 메모리 그대로 파일이나 소켓에 써도 된다고 생각하는 것입니다.

• 패딩이 같이 들어갈 수 있다
• 플랫폼/컴파일러에 따라 배치가 달라질 수 있다

즉 구조체는 "그냥 직렬화 버퍼"가 아니라, 메모리 레이아웃이 구현 세부사항을 포함하는 타입입니다.

#pragma pack은 표준 C가 아니며, 강제로 좁은 정렬을 만들면 일부 환경에서 unaligned access 비용이나 오류가 생길 수 있습니다. 외부 형식은 정해진 폭의 필드를 byte order까지 변환해 읽고 쓰는 방식으로 설계합니다.

빠른 점검

• 구조체 크기 = 멤버 합이 아닐 수 있음
• 패딩은 정렬 때문에 생김
• 큰 필드를 앞에 두면 줄어들 수 있음
• 바이너리 직렬화는 필드 단위로 보는 편이 안전

주의할 점