c++ - 如何进行 C++ 对齐数组分配？

Question

我想修改数组分配:

 float * a = new float[n] ;

使用对齐的分配器。我倾向于尝试使用 placement new 和 posix_memalign(或新的 c++11 等价物)，但看到 placement new with arrays is problematic with array allocations ，因为 compiler may need to have additional storage for count or other metadata .

我试过:

int main()
{
   float * a = new alignas(16) float[3] ;

   a[2] = 0.0 ;

   return a[2] ;
}

但编译器似乎表明 alignas 被忽略了:

$ g++ -std=c++11 t.cc -Werror
t.cc: In function ‘int main()’:
t.cc:4:39: error: attribute ignored [-Werror=attributes]
    float * a = new alignas(16) float[3] ;
                                       ^
t.cc:4:39: note: an attribute that appertains to a type-specifier is ignored

看起来使用 alignas 的正确方法是在 structure declaration declare a structure with alignas 中，但这仅适用于固定尺寸。

还有一个 aligned_storage 模板，但我认为它也只适用于固定尺寸。

是否有任何标准的方法来进行对齐数组分配，从而在所有元素上调用构造函数？

Answer 1

正如其他人所说，不需要支持过度对齐的类型。在使用之前检查您的编译器文档。

您可以尝试使用以下方法之一解决您的问题:

1) 过度分配您的数组(通过 (desired aligment/sizeof element) - 1)并使用 std::align . libstdc++ implementation 的链接.

2) 声明一个包含 desired aligment/sizeof element 元素数组并按所需对齐方式对齐的结构。如果您使用此类结构的数组，它应该在内存中为您提供紧凑的表示，但您将无法使用正常的数组表示法或指针算法(因为它 (a) 未定义的行为，(b) 那里有很小的机会它们不会按照您的意愿放置)

3) 编写自己的对齐分配函数。请注意，您可以添加自己的运算符 new 和 delete 版本。

namespace my
{
    struct aligned_allocator_tag {};
    aligned_allocator_tag aligned;
}

void* operator new( std::size_t count, my::aligned_allocator_tag, std::size_t aligment);
void* operator new[]( std::size_t count, my::aligned_allocator_tag, std::size_t aligment)
{
    return ::operator new(count, my::aligned, aligment);
}
//Usage
foo* c = new(my::aligned, 16) foo[20];

您将需要分配内存，保留足够的空间来存储原始指针(由 malloc 返回)或指针被替换的字节数，因此后续删除将释放 corect 指针，将指针对齐到所需大小并返回它。

这里是 an answer , and another one ，它显示了如何对齐内存。

请注意，这两个答案都使用了实现定义的行为，即对转换为整数的指针进行按位算术并将它们转换回来。唯一真正完全标准的方法是将内存转换为 char* 并在其值和下一个对齐地址之间添加差异。

如果您可以使用一些非标准的内存分配函数，您也可以将它们包装到自定义运算符 new 中。