Question

我正在尝试找出我的64位计算机（Intel iCore7上为Win10）上的对齐方式。我想到了这个实验：

void check_alignment(char c1, char c2 )
{
   printf("delta=%d\n", (int)&c2 - (int)&c1); // prints 4 instead of 8
}

void main(){
    check_alignment('a','b');
}

我期待的是 delta=8 。由于它是64位计算机， char c1 和 char c2 应该以8的倍数存储。不是吗？

即使我们假设编译器已经进行了优化，以将它们存储在较小的空间中，为什么不直接将它们重新存储为 delta=1 ？为什么要对齐4个字节？

我用 float 类型重复了上述实验，但仍然给出了 delta=4

void check_alignment(float f1, float f2 )
{
   printf("delta=%d\n", (int)&c2 - (int)&c1); // prints 4
}

void main(){
    check_alignment(1.0,1.1);
}

Answer 1

首先，如果您的平台是64位的，那么为什么要将指针值转换为int？ int在您的平台上是否为64位宽？如果没有，那么减法可能会产生毫无意义的结果。为此，请使用intptr_t或ptrdiff_t，而不是int。

第二，在典型的实现中，无论您的平台是否为64位，通常将1字节类型对齐1字节边界。要查看8字节对齐方式，您需要8字节类型。为了查看其对齐方式，您必须检查地址的物理值（即是否可以被1、2、4、8等整除），而不要分析两个变量的间隔距离。

第三，c1和c2在内存中的距离与char类型的对齐要求无关。由char值如何在您的平台上传递（或本地存储）确定。在您的情况下，它们显然每个分配了4字节的存储单元。很好没有人会向您保证两个不相关的1字节对齐对象将尽可能紧密地排在一起。

如果要通过测量两个对象之间的存储距离来确定对齐方式，请声明一个数组。不要尝试测量两个独立对象之间的距离-这是没有意义的。

Answer 2

要确定C实现中最大的基本对齐方式，请使用：

#include <stdio.h>
#include <stddef.h>

int main(void)
{
    printf("%zd bytes\n", _Alignof(max_align_t));
}

要确定任何特定类型的对齐要求，请用该类型替换上面的max_align_t。

对齐并非纯粹是处理器或其他硬件的功能。硬件可能支持具有不同性能影响的对齐或不对齐访问，某些指令可能支持不对齐访问，而另一些则不支持。特定的C实现可能结合使用或不使用各种指令来选择是否需要某些对齐方式。此外，在某些硬件上，操作系统是否可以配置是否支持不对齐访问。

在64位计算机中对齐不是8个字节

2 个答案: