Question

给出像

这样的结构定义

struct foo {
    int a, b, c;
};

什么是最好的（最简单，最可靠和最便携）的方式来指定它应该始终与64位地址对齐，即使在32位构建上也是如此？我使用C ++ 11和GCC 4.5.2，并希望也支持Clang。

Answer 1

既然你说你正在使用GCC并希望支持Clang，那么GCC的aligned attribute应该可以解决这个问题：

struct foo {
    int a, b, c;
} __attribute__((__aligned__(8))); // aligned to 8-byte (64-bit) boundary

Answer 2

以下是合理的可移植的，因为它可以在很多不同的实现上运行，但不是全部：

union foo {
    struct {int a, b, c; } data;
    double padding1;
    long long padding2;
};

static char assert_foo_size[sizeof(foo) % 8 == 0 ? 1 : -1];

除非：

，否则无法编译

编译器已向foo添加了一些填充以使其达到8的倍数，这通常只是出于对齐要求而发生，或者
foo.data的布局非常奇怪，或
long long和double中的一个大于3个整数，且是8的倍数。这并不一定意味着它是8个对齐的。

鉴于您只需要支持2个编译器，并且clang在设计上非常兼容gcc，只需使用有效的__attribute__即可。如果你现在想要编写代码，那么只考虑做其他任何事情，这些代码将（希望）用于你未进行测试的编译器。

C ++ 11添加了alignof，您可以测试而不是测试大小。它将删除误报，但仍然留下一些符合实现的联合无法创建所需的对齐，因此无法编译。此外，我的sizeof技巧非常有限，如果您的结构有4个整数而不是3个整数，它根本没有帮助，而alignof则相同。我不知道什么版本的gcc和clang支持alignof，这就是为什么我没有用它开始。我不会认为这很难做到。

顺便说一下，如果foo的实例是动态分配的，那么事情会变得更容易。首先，我怀疑glibc或类似的malloc实现无论如何都会进行8对齐 - 如果有一个8字节对齐的基本类型，那么malloc必须这样做，我认为glibc {{只是总是这样做，而不是担心在任何给定的平台上是否存在。其次，有malloc确定。

Answer 3

您应该使用__attribute__((aligned(8))。但是，我发现此描述只确保分配的结构大小是8字节的倍数。它不能确保起始地址是多重的。

例如。我使用__attribute__((aligned(64))，malloc可以返回64Byte长度的结构，其起始地址为0xed2030。

如果你想要开始地址对齐，你应该使用aligned_alloc： gcc aligned allocation。 aligned_alloc(64, sizeof(foo)将返回0xed2040。

Answer 4

便携式？我真的不知道一种非常便携的方式。 GCC有__attribute__((aligned(8)))，其他编译器也可能有等价物，您可以使用预处理器指令检测它们。

Answer 5

我很确定gcc 4.5.2已经足够老了它还不支持标准版本，但C ++ 11增加了一些专门用于处理对齐的类型 - std::aligned_storage和{{1除其他事项外（更多细节参见§20.9.7.6）。

在我看来，最明显的方法是使用Boost的std::aligned_union（或TR1的实现，如果你有的话）。如果您不想这样，我仍然会在大多数代码中使用标准版本，并且只需编写一个小的实现供您自己使用，直到您更新到实现该标准的编译器。但是，便携式代码与大多数直接使用aligned_storage或__declspec(align...的代码看起来仍然略有不同。

特别是，它只是为您提供了一个请求对齐的请求大小的原始缓冲区。然后由你来使用像placement new这样的东西在你的存储中创建你的类型的对象。

对于它的价值，这里是基于gcc的__attribute__(__aligned__, ...指令快速实现aligned_storage的实现：

__attribute__(__aligned__,...

一个快速测试程序，展示如何使用它：

template <std::size_t Len, std::size_t Alignment>
struct aligned_storage {
    typedef struct {
        __attribute__(__aligned__(Alignment)) unsigned char __data[Len];
    } type;
};

当然，在实际使用中，你可以收拾/隐藏我在这里展示的大部分丑陋。如果你这样离开，（理论/未来）便携性的价格可能过高。

Answer 6

[[gnu::aligned(64)]] in c++11 annotation std::atomic <int64_t> ob [[gnu::aligned(64)]]

指定64位对齐

6 个答案: