c - 在 C 中交换指针地址

Question

我需要在 C 中对两个指针进行超高性能交换(地址，而不是它们指向的内容)。我知道地址是对齐的(16 的倍数)并且是连续的，我已经检查过这在每次执行中都会保留。代码如下:

Nodo a __attribute__((aligned(8))), b __attribute__((aligned(4)));
Nodo *nodo_superior __attribute__((aligned(4)));
nodo_superior = &a;
Nodo * nodo_actual __attribute__((aligned(4)));
nodo_actual=&b;
printf("%ld %ld\n", nodo_superior, nodo_actual);

控制台上的结果如下(请注意第一个地址应该“过度”对齐，以便下一个方法起作用):

140594404335200 140594404335216

现在要交换地址，我想更改每个指针的第 5 位:

nodo_superior ^= 16; 
nodo_actual ^= 16;

但是，不幸的是，C 编译器不允许这样做，因为整数不能与指针值混合:这是错误，而不是警告。如果我尝试将指针包含在这样的 union 中:

union {
    Nodo * nodo_actual;
    int local_int;
} na;

想做一个这样的任务:

na.local_int ^= 16;

那么性能会下降，因为(我想)编译器不能对 nodo_actual 应用/推断优化，如果它在一个 union 中。 有什么想法可以强制编译器按照我的意愿行事吗？当然，我可以更改生成的汇编程序，但我认为这不是一个好的选择，

Answer 1

如果你想切换每个指针的第 5 位，你可以这样写:

nodo_superior = (Nodo *)((uintptr_t)nodo_superior ^ 16);

uintptr_t 是一种整数类型，(如果存在)保证能够保存指针值而不会丢失信息。

这是通过平面内存模型上的明显同构来完成的，因此它应该适合您(尽管先测试一下看看)。

此外，您应该使用 %p 来打印指针，而不是 %ld ，这会导致未定义的行为。打印 uintptr_t see here