c++ - 为什么在我的实现中所有数组都对齐到 16 字节？

Question

我的非常简单的代码如下所示

#include <iostream>
#include <stdalign.h>

int main() {
    char array_char[2] = {'a', 'b'};
    float array_float[2] = {1, 2};
    std::cout << "alignof(array_char): " << alignof(array_char) << std::endl;
    std::cout << "alignof(array_float): " << alignof(array_float) << std::endl;
    std::cout << "address of array_char: " << (void *) array_char << std::endl;
    std::cout << "address of array_float: " << array_float << std::endl;
}

这段代码的输出是

alignof(array_char): 1

alignof(array_float): 4

address of array_char: 0x7fff5e8ec580

address of array_float: 0x7fff5e8ec570

alignof运算符的结果符合预期，但两个数组的实际地址与它们不一致。无论我尝试多少次，地址始终是 16 字节对齐的。

我在 Ubuntu 16.04 上使用 gcc 5.4.0，采用 Intel CORE i5 第 7 代 CPU。

Answer 1

我找到了this补丁。

这似乎是 GCC 6.4 中修复的 x86_64 的错误。

System V x86-64 ABI 要求聚合类型(例如数组和结构体)至少与 16 字节对齐(如果它们的大小至少为 16 字节)。根据 ABI 规范中的注释，这是为了方便 SSE 指令的使用。

GCC 似乎错误地将该规则应用于 16 位(而不是字节)及更大大小的聚合。

我建议您将编译器升级到更新的 GCC 版本。

<小时/>

但这只是一个优化问题，而不是正确性问题。对变量进行更严格的对齐并没有什么问题，并且(与提到的 SSE 一样)过度对齐在某些情况下可能会带来性能优势，甚至超过浪费堆栈内存的成本。