从内存中，数据只能以体系结构的自然字长读取。例如，在 32 位系统上，数据以 4 字节块的形式从内存中读取。如果将 2 字节或 1 字节的值添加到内存中，它们的读取仍需要访问 4 字节的字。（对于 2 字节值，如果值存储在字边界上，则可能需要两次 4 字节访问。）
因此，当需要访问单个单词时，访问单个值是最快的，并且需要最少的额外工作（例如掩码）。如果我是正确的，这就是虚拟机（例如JVM或Android 的 DalvikObject ）在实例中以 4 字节边界布置成员变量的原因。
另一个概念是缓存友好性，即局部性（例如L1、L2）。如果许多值必须在彼此之后直接遍历/处理，则将它们彼此靠近存储（理想情况下，在连续块中）是有益的。这是空间局部性。如果这是不可能的，那么至少对相同值的操作应该在相同的时间段内完成（时间局部性——即在对其执行操作时，该值很有可能保留在缓存中）。
据我所知，上述两个概念在某些情况下可能是“矛盾的”，它们之间的选择取决于它们的使用场景。例如，较少量的连续数据比大量（微不足道的）数据对缓存更友好，但如果某些数据通常需要随机访问，则字对齐（但更大）结构可能是有益的——除非整个结构适合缓存。因此，我认为，是否应该首选局部性（~arrays）或对齐优势取决于如何操纵这些值。
有一个场景对我来说很有趣：让我们假设一个寻路算法将输入图（和其他辅助结构）作为数组接收。（它的大部分输入数组存储的值都是 <= 32767。）
寻路算法对数组执行非常多的随机访问（在几个循环中）。从这个意义上说，int[]输入数据（在 Android/ARM 上）可能需要一个，因为访问时这些值将位于字边界上。（另一方面，如果需要顺序遍历，则建议使用较小的数据类型——尤其是对于大型数组——因为缓存友好的可能性更高。）
但是，如果（随机访问的）输入数据在指定为 a 时适合 L1/L2 short[]，但如果指定为 则不适合int[]怎么办？在这种情况下，int[]随机访问的 4 字节对齐的优势是否会被 的缓存友好性所抵消short[]？
当然，在具体应用中，我会进行测量以进行比较。然而，这不一定能回答上述问题。