Question

我最近修复了一个错误，其中结构的__declspec(align(64))成员因为分配结构的内存的方式而未对齐。所以，我正在寻找解决这种情况的方法。

例如，请考虑以下结构：

struct foo {
    __declspec(align(64)) int bar[BAZ_LEN];
    int baz;
};

如果在堆栈上分配，编译器将负责对齐。如果通过malloc()分配，则无效。如果出于性能或正确性原因（或两者）依赖于对齐，这将破坏访问bar的代码。

所以，问题是：处理这种情况的最佳方法是什么？在我的情况下struct foo对于我的组件的所有“私有”功能都可以被视为不透明。

澄清/更新的。非常感谢你的答案。我应该事先说过，但问题是我的struct的用户分配了一块内存并将其分成多个部分，其中一个是foo_t structus的数组。该数组的偏移量不是常数，因此对齐起始地址可能没有帮助。我正在寻找一种方法来允许这样使用我的结构，同时保留一些对齐假设。

我现在想到的解决方案（尚未尝试过）是添加填充成员：

struct foo {
    __declspec(align(64)) int bar[BAZ_LEN];
    int baz;
    char padding[64];
};

并且在每个函数中执行以下操作（包装在宏中）：

void f(foo_t *foo_)
{
    foo_t *foo = (foo_t *)(((uintptr_t)foo_ & ~63) + 64);
    ...
}

这会浪费每个结构64个字节，这在我的情况下不是问题。由于从不访问填充成员，因此移位不会导致任何段错误。然而，这个解决方案增加了相当多的心理开销，因为必须为每个公共函数清理对齐...

Answer 1

在标准C11中，您可以使用aligned_alloc()：

ISO / IEC 9899：2011

7.22.3.1 aligned_alloc函数

概要
#include <stdlib.h>  
void *aligned_alloc(size_t alignment, size_t size);
描述
  2 aligned_alloc函数为对齐的对象分配空间   由alignment指定，其大小由size指定，其值为   不定。对齐的值应该是由支持的有效对齐   实现和大小的值应该是对齐的整数倍。

返回
  3 aligned_alloc函数返回空指针或指向已分配的指针   空间。

或者你可以使用POSIX posix_memalign()：

NAME

posix_memalign - 对齐的内存分配（ADVANCED REALTIME）

概要
#include <stdlib.h>  
int posix_memalign(void **memptr, size_t alignment, size_t size); [Option End]
说明

posix_memalign()函数应在size指定的边界上分配alignment个字节，并在memptr中返回指向已分配内存的指针。 alignment的值应为sizeof（void *）的两倍的幂。

成功完成后，memptr指向的值应为对齐的倍数。

如果请求的空间大小为0，则行为是实现定义的; memptr中返回的值应为空指针或唯一指针。

free（）函数应解除先前由posix_memalign（）分配的内存。

返回值

成功完成后，posix_memalign()将返回零;否则，应返回错误编号以指示错误。

请注意，没有aligned_realloc()也没有POSIX等价物。

Answer 2

您可以使用posix_memalign进行动态对齐分配。在C11中，存在记忆对准控制，例如， this博客中的“记忆对齐控制”。

有没有办法保证malloc（） - ed结构的成员对齐

2 个答案:

ISO / IEC 9899：2011

7.22.3.1 aligned_alloc函数