Question

我正在实现一个用户级线程库作为赋值。内存分配在原始代码本身中完成。但似乎很难理解代码中发生了什么。任何人都可以帮我解释一下。

void * malloc_stack() 
{
  /* allocate something aligned at 16
   */
   void *ptr = malloc(STACK_SIZE + 16);
   if (!ptr) return NULL;
   ptr = (void *)(((int)ptr & (-1 << 4)) + 0x10);
   return ptr;
}

编辑：因为堆栈向下增长，分配给ptr的地址是什么？它是堆栈的基础还是堆栈的顶部？

假设基数位于更高的内存地址，而顶部位于较低的内存地址（因为向下增长）

Answer 1

这看起来像aligned_malloc的实现，当您拥有处理器（或协处理器或支持DMA的设备）时，某些或所有指令（操作）只能在对齐的内存上工作，这非常有用。除了在未对齐的内存上完全失败的指令外，对齐可能会影响原子性。

它与堆栈无关。就其本质而言，动态分配不能来自堆栈，因为堆栈上的分配不会返回到调用函数，但动态分配必须一直存在，直到匹配的释放调用。

（换句话说：根据定义，Last-In-First-Out是一个堆栈。动态分配不是LIFO，但可以适应生命周期的任意排序。）

Answer 2

我正在实现一个用户级线程库作为赋值。该内存分配在原始代码本身中完成。但似乎很难了解代码中发生了什么。任何人都可以帮助我解释

不确定。 C标准说： E1的结果＆lt;＆lt; E2是E1左移E2位位置;腾出的位用零填充。如果E1具有无符号类型，则{无关省略}。如果E1具有有符号类型和非负值，并且在结果类型中可以表示E1×2E2，那么这就是结果值;否则，行为未定义。

因此，-1 << 4是未定义的行为。以下是C标准对未定义行为的解释：行为，使用不可移植或错误的程序结构或错误数据时，本国际标准没有要求

因此，此代码没有要求。它既可以做任何事情，也可以做任何事情，它不需要任何理由或逻辑。它可以依靠 faery灰尘传感器来正确操作，我们所知道的......

编辑：因为堆栈向下增长，所分配的地址是多少到ptr？ ...

什么堆栈？这不是一个地址，因为它不能保证指向一个对象;像处理它一样对待它也是未定义的行为：如果左值在评估时没有指定对象，则行为是未定义的。

下一个问题：

...它是堆栈的基础还是堆栈的顶部？

它既可以是任何东西，也不是任何东西（包括具有高度传染性的癌症尘埃）。未定义的行为......

假设基数位于更高的内存地址且顶部位于较低的内存地址（因为向下增长）

......会很傻。未定义的行为......

对于您的配置，此代码可能在您的系统上正常运行，但如果使用不同的操作系统，硬件，C标准库或编译器可能会出现故障。 C的设计并不仅仅与您的系统兼容，而是与各种各样的系统兼容; C代码不应该这样写！ C的设计使程序可以移植或独立于OS，硬件，C标准库和编译器实现编写！你正在读哪本书？

Answer 3

因此，如果我正确理解了这个问题，您需要帮助理解此代码

我将假设你理解函数的前两行以及最后一行，所以只留下

ptr = (void *)(((int)ptr & (-1 << 4)) + 0x10);

首先我们应该看看(-1 << 4)。自从你转换ptr以来我认为可以安全地假设-1也将被视为一个int并且将成为值0xFFFFFFFF（这将假设你的系统＆int; int有4个字节或32位，我认为现在这是一个非常普遍的事情。接下来，因为我们应该看一下这样的二进制表示，所以-1 = 0xFFFFFFFF = 0b11111111111111111111111111111111所以移位4 ... (-1 << 4) = 0b11111111111111111111111111110000 = 0xFFFFFFF0

下一个ptr正在接受此值，这意味着ptr将被强制结束0000。请注意，在使用此格式转换任何类型的数字时，它将被16整除，从而将ptr与16对齐。然后它添加0x10以强制地址在分配的区域内。

希望这有帮助！

编辑：因为堆栈向下增长，分配给ptr的地址是什么？它是堆栈的基础还是堆栈的顶部？

假设基数位于更高的内存地址，而顶部位于较低的内存地址（因为向下增长）

正如评论中指出的那样：这种行为非常不明确。如果这是用于家庭作业，我怀疑它是，我建议您验证这是您的机器的行为（并且可能是正在评分它的机器正在打开）。否则要修复它，你可以简单地用-1替换0xFFFFFFFF，然后我相信问题应该得到解决（我再也没有参考c标准，这只是从经验的角度来看）。请注意，将-1替换为0xFFFFFFFFu，我所解释的内容仍然有意义。

使用malloc进行堆栈对齐

3 个答案: