我们什么时候需要使用posix_memalign而不是malloc？

Question

似乎posix_memalign允许您选择自定义alignment，但是何时需要？

malloc已经在内部完成了对齐工作。

更新

我问这个问题的确切原因是因为我看到nginx执行此操作，ngx_memalign(NGX_POOL_ALIGNMENT, size, log);，此处NGX_POOL_ALIGNMENT定义为16，nginxs.googlecode.com/svn-history/trunk/src/core/ngx_palloc.c

Answer 1

基本上，如果你需要比malloc更强的对齐方式给你。 Malloc通常返回一个对齐的指针，它可以与任何基本类型一起使用（通常是普通台式机上的8个字节）。

但是，有时您需要在其他边界上对齐内存，例如4K对齐等。在这种情况下，您需要memalign。

你需要这个，例如，

• 编写内存管理器（如垃圾收集器）时。在这种情况下，使用在较大块大小上对齐的内存有时很方便。这样，您可以存储分配区域底部给定块中所有对象共有的元数据，并通过屏蔽对象指针的最低有效位来访问它。
• 当与硬件连接时（我自己从未这样做过，但IIRC，某些类型的块设备需要对齐的内存）。有关详细信息，请参见上午的答案。

Answer 2

据我所知，posix_memalign的唯一好处是：

1. 为特定于硬件的目的分配页面对齐（通常为4096或更大的对齐）内存。
2. 邪恶的黑客将指针的低N位保持为零，这样就可以在低位存储N位整数。 ： - ）

Answer 3

各种硬件可能具有malloc无法满足的对齐要求。 Linux手册页给出了一个这样的例子，我引用：

  

在许多系统上都有对齐   限制，例如用于缓冲区   直接块设备I / O. POSIX   指定   pathconf（path，_PC_REC_XFER_ALIGN）调用   它告诉我们需要什么样的对齐。

Answer 4

有两种用途：

• 某些处理器的指令仅适用于大于或等于缓冲区大小的2的幂对齐的数据 - 例如ffts中使用的位反向寻址指令（快速傅里叶变换）。

• 将数据与高速缓存边界对齐以优化多处理应用程序中的访问，以便两个处理器不会同时访问同一高速缓存行中的数据。

基本上，如果您不需要进行荒谬的优化级别和/或您的硬件不要求阵列位于特定边界，那么您可以忘记posix_memalign。