Question

我正在编写遗留API的 C ++ 包装器。这个API为我提供了一个指针值来保存额外的数据，我想用它实现小缓冲区优化。

我已经实现了is_small_pod 元函数，用于检查给定类型是否为 POD 并且它是否适合void*：

template< typename Type >
struct is_small_pod
  : std::integral_constant<
        bool
      , std::is_pod< Type >::type::value
        && sizeof( Type ) <= sizeof( void* )
    >
{};

我正在设置这样的值：

// void*& param;
if( detail::is_small_pod< Type >() )
{
    *static_cast< Type* >( &param ) = value;
} else {
    param = new Type( value );
}

我是否正确实施此优化？我相信当值对齐与指针的对齐不兼容时，这将失败（奇数角情况可能如此）。这种情况是否可能，或者我只是过度思考它？我应该如何扩展元函数以检查兼容的对齐？

Answer 1

类型的对齐方式不可能大于该类型的大小。

3.11对齐[basic.align]

[...] alignment 是一个实现定义的整数值，表示可以分配给定对象的连续地址之间的字节数。

5.3.3 Sizeof [expr.sizeof]

2 - [...] n 元素数组的大小 n 乘以元素的大小。

因此，您的代码只能在alignof(void *) < sizeof(void *)时中断，而在大多数平台上都不是这样。

为安全起见，您可以写：

template< typename Type >
struct is_small_pod
  : std::integral_constant<
        bool
      , std::is_pod< Type >::type::value
        && sizeof( Type ) <= sizeof( void* )
        && alignof( Type ) <= alignof( void* )
    >
{};

Answer 2

就像一般方法一样，你总是可以尝试测试你的理论。我想你会做这样的事情：

template< class Type >
bool TestAlignmentSanity( Type value )
{
    // This function is only valid for small POD types
    if( !detail::is_small_pod< Type >() )
        return false;

    // Temporary space covering alignments spanning the size of a void*
    const int nBytes = sizeof(void*);
    char buffer[sizeof(Type) + nBytes - 1];

    // For each target alignment, test that a copy is successful.
    for( int i = 0; i < nBytes; i++ )
    {
       Type * target = static_cast< Type* >( &buffer[i] );

       // Sanity-check that the pointer was actually aligned as we requested
       if( (char*)target != &buffer[i] ) return false;

       // Copy and test that the result is as expected.  Assumes '==' operator
       // is defined...  Otherwise, implement with byte comparisons.
       *target = value;
       if( !(*target == value) ) return false;
    }

    return true;
}

在这里，我测试了数据类型可以复制到任何跨越void*大小的对齐方式。这只是一个想法。 =）

小缓冲区优化和对齐

2 个答案:

3.11对齐[basic.align]

5.3.3 Sizeof [expr.sizeof]