c++ - 为什么 Malloc() 关心边界对齐？

Question

我听说 malloc() 根据分配的类型对齐内存。例如，来自Understanding and Using C Pointers一书:

The memory allocated will be aligned according to the pointer's data type. Fore example, a four-byte integer would be allocated on an address boundary evenly divisible by four.

如果我跟随，这意味着 int *integer=malloc(sizeof(int)); 将分配在可被四整除的地址边界上。即使没有在 malloc 上强制转换 (int *)。

我在一个聊天服务器上工作；我读到了 similar effect用 structs.

我不得不问:从逻辑上讲，为什么地址边界本身在什么上可分很重要？使用地址 129 上的整数分配一组内存到 n*sizeof(int) 有什么问题？

我知道指针算术是如何工作的*(integer+1)，但我不知道边界的重要性...

Answer 1

The memory allocated will be aligned according to the pointer's data type.

如果你在谈论 malloc，这是错误的。 malloc 不关心您如何处理数据，它会分配内存以适应最严格的 native 实现类型。

来自标准:

The pointer returned if the allocation succeeds is suitably aligned so that it may be assigned to a pointer to any type of object with a fundamental alignment requirement and then used to access such an object or an array of such objects in the space allocated (until the space is explicitly deallocated)

还有:

Logically, why does it matter what the address boundary itself is divisible on

由于底层机器的工作原理，访问未对齐的数据可能更昂贵(例如 x86)或非法(例如 arm)。这让硬件可以走捷径，提高性能/简化实现。