c++ - 使用带有自定义对齐分配器实现的最新 g++ 使用 SSE 和 -O3 选项编译时出现非法指令(核心转储)

Question

当使用 g++ (GCC) 4.8.3 20140911 (Red Hat 4.8.3-7) 编译以下代码时，使用编译命令 "g++ -g -fno-omit-frame-pointer -msse2 -mssse3 - O3 Memory.cpp”，可执行文件在执行时引发“非法指令(核心转储)”。

它使用与旧版 g++ 完全相同的编译器标志编译和运行没有问题。当编译器标志“-mssse3 -O3”被删除或替换为较低的优化级别(例如“-O2”)时，它也可以毫无问题地编译和运行。

如果同时使用旧版和新版 g++ 编译器，需要编译器标志“-msse2 -mssse3 -O3”，并且需要可移植的对齐内存分配器，那么存在哪些选项？以下代码中是否存在可以轻松修复的简单错误？最后，为什么会出现这个错误？

使用 gdb 时，触发此错误的行是:“memory[i] = (unsigned char)i;”。

提前致谢。

#include <iostream>
using std::cerr;
using std::cout;
using std::endl;
using std::flush;
#include <stdlib.h>

void *aligned_alloc(int alignment, int size){
  const int pointer_size = sizeof(unsigned char *);
  const int requested_size = size + alignment - 1 + pointer_size;
  unsigned char *base = (unsigned char *)malloc(requested_size);
  if (base == NULL)  return NULL;
  unsigned char *start = base + pointer_size;
  const int trim_offset = (int)(((unsigned long long)(start+alignment-1)) & (alignment-1));
  unsigned char *aligned = start + alignment - 1 - trim_offset;
  *(unsigned char **)(aligned-pointer_size) = base;
  return aligned;
}
void aligned_free(void **aligned){
  if (*aligned == NULL)  return;
  unsigned char *base = *(unsigned char **)((unsigned char *)(*aligned) - sizeof(unsigned char *));
  free(base);
  *aligned = NULL;
}

int main(){
  unsigned char *memory = (unsigned char *)aligned_alloc(16, 120);
  if (memory == NULL){
    cout<<"ERROR: Unable to allocate memory."<<endl;
    exit(1);
  }

  for (int i=0; i<120; i++){
    memory[i] = (unsigned char)i;
  }

  aligned_free((void **)&memory);

  return 0;
}

Answer 1

这是由于不支持 SSSE3(补充流式 SIMD 扩展 3)指令子集(特别是某种风格的 3GHZ P4)的 CPU 试图运行为支持该指令子集的 CPU 编译的代码；只需从 GCC 命令行中删除 -mssse3 标志就足以使违规指令消失。