为什么32位x86架构上`int64_t` 8字节的默认对齐？

Question

为什么32位x86 ABI中int64_t（例如long long）的默认对齐8字节？ 4字节对齐似乎没问题，因为它只能作为两个4B半部分进行访问。

Answer 1

有趣的一点：如果您只将它作为两半加载到32位GP寄存器中，则4B对齐意味着这些操作将以自然对齐方式进行。

但是，如果变量的两半都在同一个高速缓存行中，那么最好是因为几乎所有的访问都会读/写两半。与整个事物的自然对齐保持一致可以解决这个问题，甚至忽略了下面的其他原因。

32位x86可以使用MMX或SSE2 movq在单个64位负载中加载64位整数。只要您不需要立即常量或mul或div，使用向量指令处理64位add / sub / shift /和按位布尔值就更有效（单指令）。具有64b元素的向量指令仍可在32b模式下使用。

Atomic 64bit比较和交换也可以在32位模式下使用（lock CMPXCHG8B m64就像64位模式的lock CMPXCHG16B m128一样，使用两个隐式寄存器（edx：eax））。 IDK对于跨越缓存行边界会有什么样的惩罚。

现代x86 CPU对未对齐的加载/存储基本上没有任何惩罚，除非它们跨越缓存行边界，这就是为什么我只是这么说，而不是说错位64b一般都不好。请参阅x86 wiki中的链接，尤其是Agner Fog的指南。