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c++ - 如何正确使用 std::align

问题描述

我认为std::align作为运行时地址计算来满足程序的进一步逻辑是否正确，即如果程序逻辑不考虑任何特定的对齐方式，那么使用它没有意义std::align吗？

使用 ofstd::align会影响代码生成吗？我的理解是否正确，与std::assume_alignedC++20 不同，std::align它不是对编译器的提示？

标签： c++c++11memory-alignment

解决方案

std::align是一个普通的自由函数。这不是编译器提示，不涉及魔法。它确实会影响代码生成，因为任何其他函数都可能影响代码生成，即它可能被内联、重新排序等，但不是以任何特定方式。

至于函数的作用和使用时间（cppreference）：

给定一个指向大小空间缓冲区的指针 ptr，返回一个按指定对齐方式对齐的指针大小字节数，并通过用于对齐的字节数减少空间参数。返回第一个对齐的地址。

因此，它是运行时构造，它执行一些指针运算以返回可用于所需对齐的地址。想象一下，您想将 a 存储std::int64_t在某个内存地址，但您不知道它是否已经正确对齐（因为它位于分配给 的某个缓冲区的中间std::malloc），那么std::align您就是朋友。

这是 libstdcxx 的实现：

inline void*
align(size_t __align, size_t __size, void*& __ptr, size_t& __space) noexcept
{
  if (__space < __size)
    return nullptr;
  const auto __intptr = reinterpret_cast<uintptr_t>(__ptr);
  const auto __aligned = (__intptr - 1u + __align) & -__align;
  const auto __diff = __aligned - __intptr;
  if (__diff > (__space - __size))
    return nullptr;
  else
    {
      __space -= __diff;
      return __ptr = reinterpret_cast<void*>(__aligned);
    }
}

它用于例如std::monotonic_buffer_resource::do_allocate- 这正是该函数的用例。

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