在 Intel Core 2 Duo 上对齐的 C 代码

Question

我得到了以下用于对齐的 c 代码

struct s *p, *new_p
p = (struct s*) malloc(sizeof(struct s) + BOUND -1);
new_p = (struct s*) (((int) p+BOUND-1) & ~(BOUND -1);

其中 BOUND 表示 32 个字节。一行高速缓存像 Pentium II 和 III 一样是 32 字节，但我无法弄清楚 p 和 new_p 对齐的方式。都对齐还是只有 new_p？

另外，我有一个 64 B 的缓存行代码，用于一组关联缓存，每组有 8 个块，大小为 32 Kb：

int *tempA, *tempB;
...
pA= (int *) malloc (sizeof(int)*N + 63);
tempA = (int *)(((int)pA+63)&~(63));
tempB = (int *)((((int)pA+63)&~(63))+4096+64)

附上这句话：如果你访问超过 8 个地址，间隔为 4 Kb，将会受到惩罚。

整个对我来说没有多大意义。有什么想法吗？

Answer 1

为什么不使用_Alignas()（C11 起）？

将指针指向int 会招致灾难（又名未定义的行为）。想想一个 32 位的 64 位机器（大多数 x86 的标准）。 如果您需要对指针进行算术运算，请使用uintptr_t（不过我不建议使用intptr_t）。然而，即使在这里，值的算术仍然是未定义的（但对于具有单一线性地址空间的平台来说很可能是安全的）。

标准说明：not 将void * 转换为malloc() 返回的内容。

更新：

好的，让我们把上面的代码给它一个正确的格式和类型：

#include <stdint.h>

// align to this boundary (must be power of two!)
#define ALIGN_BOUNDARY 64U

不要在代码中使用幻数！ 2 个月后，您会想知道这意味着什么。

int *tempA, *tempB;

这些是如何使用的？

int *pA = malloc (sizeof(int) * N + ALIGN_BOUNDARY - 1);
uintptr_t adjA = ((uintptr_t)pA + (ALIGN_BOUNDARY - 1)) & ~((uintptr_t) (ALIGN_BOUNDARY - 1);

这只是将地址四舍五入到下一个对齐的边界（这里：64 字节）。

tempA = (int *)adjA;
tempB = (int *)(adjA + 4096 + 64)

不确定后者有什么用处，但是在给定 malloc 的情况下，如果使用与 *pA 相同的索引 (0..N) 访问超出分配的块，这将导致灾难.

无论如何，我都会非常非常小心地处理这段代码。不仅它显然写得不好/记录不好，而且似乎也包含错误。