Por que um int longo leva 12 bytes em algumas máquinas?

Percebi algo estranho depois de compilar esse código na minha máquina:

#include <stdio.h>

int main()
{
    printf("Hello, World!\n");

    int a,b,c,d;

    int e,f,g;

    long int h;

    printf("The addresses are:\n %0x \n %0x \n %0x \n %0x \n %0x \n %0x \n %0x \n %0x",
        &a,&b,&c,&d,&e,&f,&g,&h);

    return 0;
}

O resultado é o seguinte. Observe que entre todos os endereços int há uma diferença de 4 bytes. No entanto, entre o último int e o int longo, há uma diferença de 12 bytes:

 Hello, World!
 The addresses are:

 da54dcac 
 da54dca8 
 da54dca4 
 da54dca0 
 da54dc9c 
 da54dc98 
 da54dc94 
 da54dc88

Não demorou 12 bytes, apenas oito. No entanto, o alinhamento padrão para um int de 8 bytes nesta plataforma é de 8 bytes. Como tal, o compilador precisava mover o int longo para um endereço divisível por 8. O endereço "óbvio", da54dc8c, não é divisível por 8, daí a diferença de 12 bytes.

Você deve poder testar isso. Se você adicionar outro int antes do long, então existem 8 deles, deverá achar que o int longo estará alinhado ok sem movimento. Agora serão apenas 8 bytes do endereço anterior.

Provavelmente vale ressaltar que, embora esse teste deva funcionar, você não deve confiar nas variáveis ​​que estão sendo organizadas dessa maneira. É permitido ao compilador AC fazer todo tipo de coisas estranhas para tentar executar seu programa rapidamente, incluindo reordenar variáveis ​​(com algumas ressalvas).

Isso ocorre porque seu compilador está gerando preenchimento extra entre variáveis ​​para garantir que elas estejam alinhadas corretamente na memória.

Na maioria dos processadores modernos, se um valor tiver um endereço múltiplo de seu tamanho, será mais eficiente acessá-lo. Se tivesse colocado hno primeiro local disponível, seu endereço seria 0xda54dc8c, que não é múltiplo de 8, portanto seria menos eficiente de usar. O compilador sabe disso e está adicionando um pouco de espaço não utilizado entre as duas últimas variáveis ​​para garantir que isso aconteça.

Seu teste não está necessariamente testando o que você pensa que é, porque não há requisito do idioma para relacionar o endereço de qualquer uma dessas variáveis ​​locais entre si.

Você precisaria colocá-los como campos em uma estrutura para poder deduzir algo sobre a alocação de armazenamento.

Variáveis ​​locais não são necessárias para compartilhar armazenamento próximo umas das outras de qualquer maneira específica. O compilador pode inserir uma variável temporária em qualquer lugar da pilha, por exemplo, que pode estar entre duas dessas variáveis ​​locais.

Por outro lado, não seria permitido inserir uma variável temporária em uma estrutura; portanto, se você imprimisse os endereços dos campos de estrutura, compararia os itens alocados a partir do mesmo bloco de memória lógica (a estrutura).