无法访问 std::vector 的 16 位对齐成员？ [关闭]答案

【问题标题】：Can not access 16-bit aligned members of std::vector? [closed]无法访问 std::vector 的 16 位对齐成员？ [关闭]
【发布时间】：2013-09-04 19:54:18
【问题描述】：

我正在为 C++ 中的 STL 向量而苦苦挣扎。我曾一度只为 x64 编译我的项目（实际上是几个月），一切正常，当我记得我也需要它在 x86 机器上工作（Win32 DirectX 应用程序）时。当然，编译器错误立即出现，例如，如果传递给函数（即 XMVECTOR 和 XMMATRIX 以及 XMFLOATA 结构），则 16 位对齐的结构将不会对齐。我成功地解决了这些问题，并让我的程序再次运行，直到我尝试通过 push_back() 和 emplace_back() 将这些结构加载到 std::vectors 中。我给出一个简短的示例代码以便清楚：

struct Armature
{
string name;
int index;
//{...} There are much more
XMVECTOR translation; //Four 32 bit floating point components aligned on a 16 byte 
// boundary and mapped to hardware vector registers
XMVECTOR rotation;
XMVECTOR scale;
XMMATRIX world; //it is like 4 XMVECTORs (4*4 matrix)

Armature(){
//I initialize everything here
}
};

这是我的结构，我尝试将几个 Armature 加载到一个向量中，例如：

std::vector<Armature> armatures;

while(ThereAreMoreArmaturesToRead()){ //roughly like this, I just parse a file and load up the information from there to fill out my Armature structure
armatures.push_back( Armature() );
}

完整代码在这里：http://pastebin.com/6D1wF4Vh

我尝试将 __declspec_align(16) 设置为所有内容，尝试使用 Armature* 填充向量并在 new 运算符中执行 aligned_malloc，但 程序每次退出时都会出现访问冲突读取位置 0xFFFFFFF 有时在向量中。 h 在 push_back 函数上，有时在初始化 XMVECTOR 结构等时。

我在这里错过了一些微不足道的事情吗？那么，如果有人能指出显而易见的问题或提供任何帮助，我将不胜感激。

【问题讨论】：

这非常不清楚。具体来说，您将 align(16) 应用于什么？什么是导致运行时错误的具体测试用例？
我在提供的代码中没有看到__declspec_align(16)。您是要对齐整个 Armature 类型，还是对齐其中的特定字段？
@Oli Charlesworth 对不起，如果我让自己不清楚。我尝试首先将 align(16) 应用于我的结构，在我变得非常绝望之后，我尝试将其设置为其他所有可验证的。而且我不完全理解问题的第二部分，抱歉，我的测试用例是当我调用 armatures.push_back(Armature()) 时，它会在原始“vector.h”或我的 Armature struct 构造函数中随机崩溃当我想初始化一个 XMVECTOR 或 XMMATRIX 时。
微软似乎建议您使用 XMFLOAT4 和 XMFLOAT4X4 来存储值，并使用 XMVECTOR 和 XMMATRIX 进行计算。我认为主要是因为这个问题。
@JánosTuránszki：这些文件都没有这个错误。 错误在您的代码中。

标签： c++ vector stl directxmath

【解决方案1】：

Microsoft 似乎建议您使用 XMFLOAT4 和 XMFLOAT4X4 来存储值，并使用 XMVECTOR 和 XMMATRIX 进行计算。

来自 DirectXMath 帮助：(http://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/ee418725(v=vs.85).aspx#basic_usage)

“但是，避免在类或结构中直接使用 XMVECTOR 或 XMMATRIX 通常更容易、更紧凑。相反，使用 XMFLOAT3、XMFLOAT4、XMFLOAT4X3、XMFLOAT4X4 等作为结构的成员。此外，您可以使用 Vector Loading 和 Vector Storage 函数将数据有效地移动到 XMVECTOR 或 XMMATRIX 局部变量中，执行计算并存储结果。还有流式函数（XMVector3TransformStream、XMVector4TransformStream 等）可以直接有效地操作在这些数据类型的数组上。”

您可以存储 XMVECTOR 和 XMMATRIX 类型，但特别是如果您将它们存储在向量等中，则很难获得正确的对齐要求，因为默认分配器不满足要求。

【讨论】：

【解决方案2】：

while(!file.eof()) 不会做你认为的那样。 eof() 仅返回 true 在试图读取文件末尾之后。在调用 push_back(...) 之前检查file 的错误状态吗？如果没有，最后一个元素将被初始化为未定义的值。并且根据您的软件，可能会也可能不会导致运行时错误。

【讨论】：

这显然不是问题，因为正如我所描述的，如果我为 x64 编译和运行该代码，它会运行得非常好。另外，我的程序中真正的 for 循环不是那样的，我只是创建它以便人们可以看到，该向量会有很多成员。
@JánosTuránszki 当您向我们展示不同的错误代码时，您希望我们如何找到您代码中的错误？
循环与这件事无关，因为它只是在第一个 vector::push_back() 操作上崩溃。但我只是为你修改了它。
while(ThereAreMoreArmaturesToRead()) 没有按照您的想法执行 ;-) 您必须在使用您读取的值之前检查 file 的状态。这不仅会捕获过去 eof 的读取，还会捕获解析错误。
看，最重要的是，我只加载任何内容，如果当前行以指定的字符串或字符开头，我会在开关中检查它。我什至已经上传了它：pastebin.com/6D1wF4Vh（感谢您的帮助！）