Question

某些CPU架构（x86除外）不喜欢在未对齐的地址读取和写入多字节数字，以至于在检测到这种情况时会引发SIGBUS异常，并迫使程序员按字节顺序手动完成所有操作。虽然对于需要这个的平台可能无法做任何事情，但检查对齐并在允许未对齐访问的平台（例如x86）上执行逐字节操作将是愚蠢的。问题是： C / C ++编译器是否定义了表示对齐要求的常量？

目前，我正在使用它：

#if defined(_M_IX86) | defined(__i386) | defined(__i386__) | defined(i386) | defined(_X86_)
    // Unaligned access is allowed.
#elif defined(_M_X64) | defined(__x86_64__) | defined(__x86_64) | defined(__amd64) | defined(__amd64__) | defined(_M_AMD64)
    // Unaligned access is allowed.
#else
    #define ALIGNED_ACCESS_ONLY
#endif

但它看起来太“家酿”：它不是指示当前硬件平台的实际属性，而是描述了我自己对x86-32和x86-64的考虑以及这些平台最常用的常量名称。

Answer 1

我在技术上并没有回答你提出的问题，但我提出了一个解决方法，以防你的问题的答案是否定的。

如果您的代码是在configure脚本的帮助下编译的，则可以测试是否需要对齐访问。 GNU autoconf具有执行此操作的功能：

http://www.gnu.org/software/autoconf-archive/ax_check_aligned_access_required.html

基本上它编译下面的小程序，运行它，并查看结果：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int main()
{
  char* string = malloc(40);
  int i;
  for (i=0; i < 40; i++)
  {
    string[[i]] = i;
  }

  {
     void* s = string;
     int* p = s+1;
     int* q = s+2;

     if (*p == *q) { return 1; }
  }
  return 0;
}

Answer 2

我在memcpy的实现中看到的解决方案不需要任何检查。基本上，您开始每个字节复制数据字节，直到达到所需对齐的地址倍数之后，您可以开始复制字大小的数据块，并使用对齐的地址（循环展开，矢量化，...）带来的所有好处。

尽管如此，你可以利用大块数据充分利用它。

显然，clang和gcc都没有定义任何宏来通知未对齐的访问。（gcc/clang -E -dM - < /dev/null -march=native）。
您可能需要考虑的一些想法：

首先减少需求：使用指针时出现问题。尽量避免这种情况，重构你处理数据的方式。
asm：编写与平台相关的asm来加载/存储与未对齐访问的对象，尽管它在很大程度上取决于您正在使用的平台。
SSE允许不对齐访问。

Answer 3

OP：C / C ++编译器是否定义了一个表示对齐要求的常量？是。 max_align_t是最大对齐要求的类型。

如果sizeof(max_align_t) > 1，则需要进行一些对齐。

在C11之前，请参阅Compiler constant indicating memory alignment requirement

编译器常量指示内存对齐要求

3 个答案: