c - 如何在C中进行数据对齐？

Question

我想知道为什么下面的宏可以在 C 语言中实现数据对齐？#define CMIALIGN(x,n) (size_t)((~(n-1))&((x)+(n-1))) 说如果 n 等于 7 为什么下面宏应该工作？ #define ALIGN8(x) (size_t)((~7)&((x)+7) 。你能用一些例子来展示它并说明为什么这个公式有效吗？还有其他有形的数据对齐公式？

Answer 1

~N(其中 N 比您寻求的对齐方式少一位)的目的是确保您的数字中已经存在的所有高阶位都被保留 对齐后点亮，包括由添加操作推送到那里的位。对齐的实际舍入是通过添加 N 完成的。这确保任何正确的进位位被插入更高位的位置，即与 ~N 的按位与> 然后保证保留，同时确保清除底部位，因为它们不需要。

想象一下:

   00100011 :  35
+  00000111 :   7
   --------   ----
   00101010 :  42
&  11111000 :  ~7
   ---------- ----
   00101000 :  40

另一个例子:

  11101111 : 239
+ 00000111 :   7
  --------   ----
  11110110 : 246
& 11111000 :  ~7
  --------   ----
  11110000 : 240

最后，一个什么都不做的例子，因为它已经对齐了:

  10100000 : 160
+ 00000111 :   7
  --------   ----
  10100111 : 167
& 11111000 :  ~7
  --------   ----
  10100000 : 160

我应该指出，除了调用方检查零返回值外，这并没有提供真正的溢出保护，这显然不是您想要用作舍入对齐值的值。

  11111110 : 254
+ 00000111 :   7
  --------   ----
  00000101 :   5  (of)
& 11111000 :  ~7
  --------   ----
  00000000 :   0