Question

为了避免维护复杂的数据结构，我想分配具有相当大的对齐的块（比如几千字节，可能是兆字节，总是以2的幂）。这允许我屏蔽指针的低位，以便轻松检索它所指向的块的开头的地址。

我想要一种方法来保证分配具有指定对齐的这种块，例如。分配4096字节块与4096字节对齐。对于工作方法，对齐将始终是块的大小，因此从长远来看，预计内存浪费将成为一个问题。

我正在使用C ++（因此C和C ++技术很好），任何解决方案都应该可以在常见的桌面环境中移植。如果没有可移植的解决方案，Linux具有最高优先级。

我知道Win32 memory allocation with large alignment，但是如果有一个通用的C库通过一个函数调用来完成这个，我很乐意使用它。

背景：我正在试验所描述的Vlist结构there（最终目标是一种Scheme解释器），我目前正在为这些列表实现垃圾收集。我需要相当大的内存块作为垃圾收集器的竞技场。如果我改变GC技术，我仍然需要VList块具有32字节对齐（我在64位机器上执行我的实验）。

Answer 1

我不知道完全可移植的解决方案。但_mm_malloc() and _mm_free()似乎是supported by ICC, GCC, and MSVC。

这是作为SSE内在函数的对齐内存支持的一部分添加的。

否则，你可以很容易地实现自己的：

void* my_malloc(size_t bytes,size_t align){

    void *ptr = malloc(bytes + align + sizeof(intptr_t));

    if (ptr == NULL)
        return NULL;

    //  Get aligned return address
    intptr_t *ret = (intptr_t*)((((intptr_t)ptr + sizeof(intptr_t)) & ~(intptr_t)(align - 1)) + align);

    //  Save the free pointer
    ret[-1] = (intptr_t)ptr;

    return ret;
}

void my_free(void *ptr){
    if (ptr == NULL)
        return;

    //  Get the free pointer
    ptr = (void*)(((intptr_t*)ptr)[-1]);

    free(ptr); 
}

Answer 2

Intel Thread Building Blocks有一个开源的跨平台可扩展内存分配器，支持对齐。

void* scalable_aligned_malloc(size_t size, size_t alignment);

Answer 3

可以在不使用系统调用的情况下实现可移植的高效大对齐，在这种情况下，您可以在VirtualAlloc和mmap周围构建一个包装器，这将为您提供页面级别对齐，通常为64kb。

但是如果你只需要32个字节，只需从windows crt复制源对齐的malloc和free，它由标准的malloc支持，并且应该是完全可移植的（甚至更好的是glibc版本）。或者您可以查看自定义分配器，如nedmalloc

如何获得大对齐的块？

3 个答案: