c++ - 将缓冲区对齐到 N 字节边界而不是 2N 字节边界？

Question

我想分配一些 char 缓冲区⁰，以传递给具有特定对齐要求的外部非 C++ 函数。

要求是缓冲区对齐到 N-byte¹ 边界，但不是 2N边界。例如，如果 N 为 64，则指向此缓冲区的指针 p 应满足 ((uintptr_t)p) % 64 == 0和 ((uintptr_t)p) % 128 != 0 - 至少在指针在转换为 uintptr_t 时通常被解释为普通地址的平台上。

有没有一种合理的方法可以使用 C++11 的标准设施来做到这一点？

如果不是，是否有一种合理的方法可以在标准工具² 之外执行此操作，这在实践中适用于现代编译器和平台？

缓冲区将被传递给外部例程(遵循 C ABI 但用 asm 编写)。所需的对齐方式通常大于 16，但小于 8192。

过度分配或任何其他轻微的资源浪费问题都没有问题。与浪费几个字节或几毫秒相比，我对正确性和可移植性更感兴趣。

同时适用于堆和堆栈的东西是理想的，但任何适用于其中任何一个的东西仍然相当不错(优先考虑堆分配)。

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⁰ 这可以使用 operator new[] 或 malloc 或者可能是其他一些对齐感知的方法:任何有意义的方法。

¹ 通常，N 是 2 的幂。

² 是的，我知道这种类型的回答会导致语言律师变得中风，所以如果那是你忽略这部分。

Answer 1

逻辑上，为了满足“对齐到 N，但不是 2N”，我们对齐到 2N 然后将 N 添加到指针。请注意，这将过度分配 N 字节。

因此，假设我们要分配 B 字节，如果您只需要堆栈空间，alignas也许会奏效。

alignas(N*2) char buffer[B+N];
char *p = buffer + N;

如果你想要堆空间，std::aligned_storage可能会:

typedef std::aligned_storage<B+N,N*2>::type ALIGNED_CHAR;
ALIGNED_CHAR buffer;
char *p = reinterpret_cast<char *>(&buffer) + N;

我还没有测试过，但文档表明它应该没问题。