c - realloc 是否保持 posix_memalign 的内存对齐？

Question

对齐的malloc是posix_memalign，没问题，但是对齐的realloc呢？ realloc 是否保留对齐方式或如何确保重新分配的内存具有相同的对齐方式？假设 Linux 和 x86_64。

Answer 1

不，ISO 或 POSIX 不保证从 posix_memalign 返回的内存上的 realloc 保持相同的对齐。 realloc 可能只是在同一地址扩展当前 block ，但它也可能将 block 移动到对齐不如原始地址严格的不同地址。

如果您想要相同的对齐方式，最好分配另一个 block 并将数据复制过来。

不幸的是，单一 UNIX 规范中也没有 posix_memalign_realloc 函数。

如果您不想经历每次 复制数据的麻烦，您可以尝试realloc ^(a) 和，如果它的对齐方式不符合预期，然后并且仅然后调用 posix_memalign 以获得正确对齐的地址并将数据复制到那里，释放旧地址时完成。

这可能导致:

• 零副本(如果当前 block 可以就地扩展)；
• 一个副本(如果 realloc 复制但恰好给你一个正确对齐的 block )；或
• 两个副本(如果 realloc 副本，然后由于未对齐，您还必须复制)。

根据底层内存管理实现，它可能还导致比指示更少的复制。例如，“复制”可能只涉及重新映射内存块，而不是物理移动数据。

因此您可能需要保留一些统计数据以查看此方案是否值得。

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^(a) 请记住，POSIX 和 Linux 手册页均未指定您是否可以将这些指针传递给 realloc ，只是您可以将它们传递给 free。

然而，基于当前的 GNU libc 源代码，它似乎可以工作，尽管这不能保证它在未来会继续工作:-)

我担心它会正常分配内存(标准对齐)并传回偏移地址(即，不是实际分配的地址，而是超出该地址的 N 个字节)，这 free 足够聪明，可以在编织魔法之前返回到实际地址。

这样做的一种方法是在返回地址之前立即存储实际地址，尽管这当然会导致浪费，即使对于常规分配也是如此。

在那种情况下，free 可能已经变得智能(因为规范说它必须能够处理由 posix_memalign 完成的分配)但是 realloc 可能没有得到相同的情报(因为文档对此事保持沉默)。

然而，基于 GNU glibc 2.14.1，它实际上分配了比需要更多的内存，然后摆弄 arena 以释放前空间和后空间，以便返回的地址是“真实”地址，可用通过 free 或 realloc。

但是，如前所述，文档并不能保证这一点。