On Modern Compilers

Question

我想创建一个具有特定对齐的struct。

我想对GCC和VisualC ++编译器使用相同的结构定义。

在VisualC ++中，通常会这样做：

__declspec(align(32))
struct MyStruct
{
// ...
};

在GCC中，通常会这样做：

struct MyStruct
{
// ...
} __attribute__ ((aligned (32)));

我当然可以创建适当的宏来实现这个目的：

BEGIN_ALIGNED_STRUCT(32)
struct
{
// ...
}
END_ALIGNED_STRUCT(32)
;

因此能够透明地处理这两种情况，但在这里我必须复制对齐常量（32），我想避免这种情况。

GCC中的另一种选择是将__attribute__放在struct标记之后，如the docs中所述，如下所示：

struct __attribute__ ((aligned (32))) MyStruct
{
// ...
};

因此我可以使这种语法工作：

ALIGNED_STRUCT(32) MyStruct
{
// ...
};

有没有人有更好的版本？其他想法？我尝试了一些代码搜索，但没有找到任何有希望的东西。

更新：基于@John的评论，这是另一个可行的版本（我没有编译它，但文档表明这是一个好主意）

struct MyStruct_Unaligned
{
// ...
};

TYPEDEF_ALIGNED(32, MyStruct_Unaligned, MyStruct);

// Would expand to one of:
// 
// typedef __declspec(align(32)) MyStruct_Unaligned MyStruct;
//
// typedef struct __attribute__ ((aligned (32))) MyStruct_Unaligned MyStruct

Answer 1

我知道这个帖子已经很老了 - 但是它还没有被标记为已回答，所提到的解决方案并不是最容易使用的。解决这个问题的最好方法是注意MSVC允许declspec出现在声明符之后。这是我自己的实现：

#if defined(_MSC_VER)
#define ALIGNED_(x) __declspec(align(x))
#else
#if defined(__GNUC__)
#define ALIGNED_(x) __attribute__ ((aligned(x)))
#endif
#endif

#define _ALIGNED_TYPE(t,x) typedef t ALIGNED_(x)

/*SOME USAGE SAMPLES*/

ALIGNED_TYPE_(double, 16) aligned_double_t;

ALIGNED_TYPE_(struct, CACHE_LINE) tagALIGNEDSTRUCT
{
    /*STRUCT MEMBERS GO HERE*/
}aligned_struct_t;

ALIGNED_TYPE_(union, CACHE_LINE) tagALIGNEDUNION
{
    /*UNION MEMBERS GO HERE*/

}aligned_union_t;

您可以使用以下代码对此进行测试（请注意#pragma pack - ＆gt;这适用于MSVC）

#if defined(_MSC_VER)
#define ALIGNED_(x) __declspec(align(x))
#else
#if defined(__GNUC__)
#define ALIGNED_(x) __attribute__ ((aligned(x)))
#endif
#endif

#define ALIGNED_TYPE_(t,x) typedef t ALIGNED_(x)

#pragma pack(1)
typedef struct tagSTRUCTPACKED
{
    int alignedInt;
    double alignedDouble;
    char alignedChar;
}struct_packed_t;
#pragma pack()

typedef struct tagSTRUCTNOALIGN
{
    int alignedInt;
    double alignedDouble;
    char alignedChar;
}struct_no_align_t;

typedef struct ALIGNED_(64) tagSTRUCTALIGNED64
{
    int alignedInt;
    double alignedDouble;
    char alignedChar;
}struct_aligned_64_t;


typedef struct tagSTRUCTWITHALIGNEDMEMBERS
{
    int ALIGNED_(8) alignedInt;
    double ALIGNED_(16) alignedDouble;
    char ALIGNED_(2) alignedChar;
}struct_with_aligned_members_t;

int main(int argc, char **argv)
{
    int i,j;
    struct_packed_t _packed;
    struct_no_align_t _noalign;
    struct_aligned_64_t _aligned64;
    struct_with_aligned_members_t _alignedmembers;

    char* names[] = {"_packed","_noalign","_aligned64","_alignedmembers"};
    char* ptrs[] = {(char*)&_packed,(char*)&_noalign,(char*)&_aligned64,(char*)&_alignedmembers};
    size_t sizes[] = {sizeof(_packed),sizeof(_noalign),sizeof(_aligned64),sizeof(_alignedmembers)};
    size_t alignments[] = {2,4,8,16,32,64};
    int alcount = sizeof(alignments)/sizeof(size_t);

    for(i = 0; i < 4; i++)
    {
        printf("Addrof %s: %x\n", names[i], ptrs[i]);
        printf("Sizeof %s: %d\n", names[i], sizes[i]);
        for(j = 0; j < alcount; j++)
            printf("Is %s aligned on %d bytes? %s\n", 
                names[i], 
                alignments[j], 
                ((size_t)ptrs[i])%alignments[j] == 0 ? "YES" : "NO");
    }

    for(j = 0; j < alcount; j++)
    {
            printf("Is _alignedmember.alignedInt aligned on %d bytes? %s\n", 
                    alignments[j], 
                    ((size_t)&_alignedmembers.alignedInt)%alignments[j] == 0 ? "YES" : "NO");
            printf("Is _alignedmember.alignedDouble aligned on %d bytes? %s\n", 
                    alignments[j], 
                    ((size_t)&_alignedmembers.alignedDouble)%alignments[j] == 0 ? "YES" : "NO");
            printf("Is _alignedmember.alignedChar aligned on %d bytes? %s\n", 
                    alignments[j], 
                    ((size_t)&_alignedmembers.alignedChar)%alignments[j] == 0 ? "YES" : "NO");
    }

    return 0;
}

希望这会有所帮助......

Answer 2

On Modern Compilers

新版本的GCC（4.8.1）和VC ++（VS2013）支持在struct和标识符名称之间具有属性的通用语法。这可能是由于新的C ++ 11标准引入了alignas关键字来完成编译器的alignment属性所做的相同工作;但是，alignas只能使对齐比数据类型的自然对齐更严格，而编译器指令也可以使它更宽松。

旁白：在VS2013上alignof和stdalign.h不受支持;虽然VS2015支持alignof和alignas，但它仍然没有C ++标准cstdalign（或其C对应部分）规定的标头;因此，应根据工具链版本手动检查可用性。这可能是由于Visual Studio对C语言的支持不足。海湾合作委员会，OTOH，拥有所有这些;标头，宏（__alignas_is_defined和__alignof_is_defined）和关键字（alignas和alignof）。

通过这些信息，我们可以定义一些有效且具有编译器通用语法的东西：

#ifdef _MSC_VER
#    if (_MSC_VER >= 1800)
#        define __alignas_is_defined 1
#    endif
#    if (_MSC_VER >= 1900)
#        define __alignof_is_defined 1
#    endif
#else
#    include <cstdalign>   // __alignas/of_is_defined directly from the implementation
#endif

#ifdef __alignas_is_defined
#    define ALIGN(X) alignas(X)
#else
#    pragma message("C++11 alignas unsupported :( Falling back to compiler attributes")
#    ifdef __GNUG__
#        define ALIGN(X) __attribute__ ((aligned(X)))
#    elif defined(_MSC_VER)
#        define ALIGN(X) __declspec(align(X))
#    else
#        error Unknown compiler, unknown alignment attribute!
#    endif
#endif

#ifdef __alignof_is_defined
#    define ALIGNOF(X) alignof(x)
#else
#    pragma message("C++11 alignof unsupported :( Falling back to compiler attributes")
#    ifdef __GNUG__
#        define ALIGNOF(X) __alignof__ (X)
#    elif defined(_MSC_VER)
#        define ALIGNOF(X) __alignof(X)
#    else
#        error Unknown compiler, unknown alignment attribute!
#    endif
#endif

使用上述

的客户端代码示例

struct ALIGN(32) MyStruct
{
    ...
};

static_assert(ALIGNOF(MyStruct) == 32, "Error: MyStruct not on a 32-byte boundary!");

跨平台ALIGN（x）宏？

2 个答案:

On Modern Compilers