Question

我已经在SO中看到了很多关于对齐属性的问题，但没有找到优势或何时使用这个问题（我的意思是确切地说我们必须使用这个概念的地方）。任何人都可以给出清晰的图片。只是复制了一个程序，从SO问题一个程序中找到对齐的属性引用

int main( )
{
    struct data
    {
        int a    __attribute__( ( aligned ( 8 ) ) ) ;
        char ch  __attribute__( ( aligned ( 1 ) ) ) ;
        float s  __attribute__( ( aligned ( 4 ) ) ) ;    
    } ; 
    struct data e ;
    printf ( "\n%u %u %u", &e.a, &e.ch, &e.s ) ;
    printf ( "\n%d", sizeof ( e ) ) ;
    return 0 ;
}

Answer 1

第一个用例是当你有一个用于存储其他内容的char数组时，你需要强制将allign强制为正确的类型。

第二种情况是二进制协议，当您阅读特定布局的数据（来自网络或文件）时，您需要使用对齐强制布局。

Answer 2

对齐的重要性主要表现在性能和可移植性上。如果您不理解平台的对齐要求，那么您使用的代码可能不一定能够在那里运行，或者只要有人移动未正确对齐到该平台的代码（或数据），它就会中断。

根据诸如硬件和操作系统之类的东西，其中一些是为您处理的，但是您将因制动对齐规则而受到一些惩罚。默认情况下，旧的Windows版本用于在出现对齐错误时崩溃进程，今天Windows将能够恢复，但代价是额外的CPU周期。

aligned属性是强制对齐的GCC特定功能（它与C语言无关），对齐是您的数据必须在内存中布置的数字的倍数。然后，编译器将在您的数据结构中插入垃圾，以确保满足您对编译器施加的约束。

让我们以你的问题为例：

struct data
{
    int a    __attribute__( ( aligned ( 8 ) ) ) ;
    char ch  __attribute__( ( aligned ( 1 ) ) ) ;
    float s  __attribute__( ( aligned ( 4 ) ) ) ;
} ;

我们假设在这种情况下，我们想象平台上的int和float原生大小都是4个字节。

内存中的最终结构将更接近

struct data
{
    int a;        // 0x00   
    int junk0     // 0x04
    char ch;      // 0x08
    char junk1[3] // 0x09
    float s;      // 0x0C
} ;

我不确定编译器是否会填充第一个整数，因此它实际上占用了最终结构中的8个字节。它只是因为填充而不是64位，我发现它很奇怪，因为它会假设结构只放在64位地址上，所以在32位架构中，如果你分配内存，只有内存在一个8的倍数的地址对齐是可以的。也许这是为了使它更具可移植性，以确保它在32位和64位上的行为相同。

编译器可以选择更具侵略性并且实际上浪费了更多的空间但是有打包指令可以解决这个问题。如果本机二进制兼容性对您来说非常重要，那么这些事情真的很重要。

C中的对齐属性

2 个答案: