c - 64位机器中的对齐不是8字节

Question

我正在尝试找出我的 64 位机器(Intel iCore7 上的 Win10)上的对齐情况。我想到了这个实验:

void check_alignment(char c1, char c2 )
{
   printf("delta=%d\n", (int)&c2 - (int)&c1); // prints 4 instead of 8
}

void main(){
    check_alignment('a','b');
}

我期待delta=8。由于它是 64 位机器 char c1 和 char c2 应该存储为 8 的倍数。不是吗？ ？

即使我们假设编译器已经进行了优化，将它们存储在更少的空间中，为什么不将它们背靠背存储delta=1？为什么要4字节对齐？

我使用 float 类型重复上述实验，仍然给出 delta=4

void check_alignment(float f1, float f2 )
{
   printf("delta=%d\n", (int)&c2 - (int)&c1); // prints 4
}

void main(){
    check_alignment(1.0,1.1);
}

Answer 1

首先，如果您的平台是 64 位，那么为什么要将指针值转换为 int？您的平台上 int 是 64 位宽吗？如果不是，你的减法可能会产生毫无意义的结果。为此目的，请使用 intptr_t 或 ptrdiff_t，而不是 int。

其次，在典型的实现中，1 字节类型通常会在 1 字节边界对齐，无论您的平台是否为 64 位。要查看 8 字节对齐，您需要 8 字节类型。为了查看它是如何对齐的，您必须检查地址的物理值(即它是否可以被 1、2、4、8 等整除)，而不是分析两个变量的间隔有多远。

第三，c1和c2在内存中的距离与char类型的对齐要求关系不大。它取决于 char 值在您的平台上传递(或本地存储)的方式。在您的情况下，它们显然每个都分配了 4 字节存储单元。那就完全没问题了。没有人向您保证两个具有 1 字节对齐的不相关对象将尽可能紧密地彼此相邻打包。

如果您想通过测量两个对象存储的距离来确定对齐方式，请声明一个数组。不要尝试测量两个独立物体之间的距离 - 这是没有意义的。