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c++ - 为什么在我的实现中所有数组都对齐到 16 个字节？

问题描述

我非常简单的代码如下所示

#include <iostream>
#include <stdalign.h>

int main() {
    char array_char[2] = {'a', 'b'};
    float array_float[2] = {1, 2};
    std::cout << "alignof(array_char): " << alignof(array_char) << std::endl;
    std::cout << "alignof(array_float): " << alignof(array_float) << std::endl;
    std::cout << "address of array_char: " << (void *) array_char << std::endl;
    std::cout << "address of array_float: " << array_float << std::endl;
}

这段代码的输出是

对齐（array_char）：1

对齐（array_float）：4

array_char 的地址：0x7fff5e8ec580

array_float 的地址：0x7fff5e8ec570

operator的结果alignof在预期中，但两个数组的真实地址并不一致。无论我尝试了多少次，地址始终是 16 字节对齐的。

我在带有 Intel CORE i5 第 7 代 CPU 的 Ubuntu 16.04 上使用 gcc 5.4.0。

标签： c++memory-alignment

解决方案

我找到了这个补丁。

这似乎是 GCC 6.4 中修复的 x86_64 的错误。

System V x86-64 ABI 要求聚合类型（例如数组和structs）如果至少 16 字节大，则至少要对齐到 16 字节。根据 ABI 规范中的注释，这是为了方便 SSE 指令的使用。

GCC 似乎错误地将该规则应用于大小为 16 位（而不是字节）和更大的聚合。

我建议您将编译器升级到更新的 GCC 版本。

然而，这只是一个优化问题，而不是正确性问题。对变量进行更严格的对齐并没有错，并且（与提到的 SSE 一样）过度对齐在某些情况下可能具有性能优势，超过了浪费堆栈内存的成本。

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